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氷の融解潜熱を熱量計(銅容器)を断熱容器にいれて測定しました。もし熱量計の内外で温度差があって熱の出入りがあると、結果にどのような影響がおよぶのでしょうか?

A 回答 (2件)

外部から熱が入れば当然のことながら熱量計内部で起きている現象、たとえば蒸発であれば手助けすることになります。

凝固であれば逆です。
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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2011/12/17 09:36

> 熱の出入りがあると、結果にどのような影響がおよぶのでしょうか?


熱が出入りした分、熱量に違いがでる。 そのまんまです。

この回答への補足

そのまんまと言われてもさっぱりなので具体的に教えていただけませんか?

補足日時:2011/12/10 14:41
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Q氷の融解熱

101.3kPa(1atm)で253K(-20℃)の氷100gに55KJの熱を与えたら293K(20℃)の水となった。氷の比熱2.029(KJ/Kg×K)、水の比熱4.1819(KJ/kg×)とする。熱損失はないものとする。このとき氷の融解熱を求めよ。また、氷の融解熱が6.008(KJ/mol)としたとき全体の熱損失はいくらか。
この問題は知人から質問されたのですが、まったくわかりませんが気になります。
答えと解説、考え方等を教えていただけるとありがたいです。

Aベストアンサー

比熱の単位をkJ/kg・Kとするなら、1kgの物質の温度を1K=1℃上げるのに必要なエネルギーを表しています。エネルギー=比熱×質量×上昇温度で求まります。
55kJの熱を加えると、氷の温度が-20℃から0℃まで上がり、0℃で氷が水に融解し、さらに0℃の水が20℃まで上がるとなっています。

氷の温度が-20℃から0℃まで上がるのに、必要なエネルギーは2.029×0.1kg×20K=4.058kJ
0℃の水が20℃まで上がるのに、必要なエネルギーは4.1819×0.1kg×20K=8.3638kJ
よって、55-4.058-8.3638=42.5782kJが氷が水に変わるエネルギーとして使われる。融解熱は1molの氷が水に変わるのに必要なエネルギーを表すので、今100g=5.556molが変わるのに42.5782kJかかるので、融解熱は42.5782÷5.556=7.664kJ/molとなります。

データで言えば、水の融解熱は6.008なのですが、それ以上に必要になるのは熱がすべて融解に使われていないためと考えられます。
6.008kJ/molとすると、同じように計算してもらえれば、45.80kJでできます。つまり、55-45.80=9.2kJの熱が使われていないことになります。

比熱の単位をkJ/kg・Kとするなら、1kgの物質の温度を1K=1℃上げるのに必要なエネルギーを表しています。エネルギー=比熱×質量×上昇温度で求まります。
55kJの熱を加えると、氷の温度が-20℃から0℃まで上がり、0℃で氷が水に融解し、さらに0℃の水が20℃まで上がるとなっています。

氷の温度が-20℃から0℃まで上がるのに、必要なエネルギーは2.029×0.1kg×20K=4.058kJ
0℃の水が20℃まで上がるのに、必要なエネルギーは4.1819×0.1kg×20K=8.3638kJ
よって、55-4.058-8.3638=42.5782kJが氷が水に変わるエネルギー...続きを読む

Q水の凝固潜熱

冷凍の本に、
『0℃ 1kgの水が、0℃ 1kgの氷になるときの凝固潜熱は 79.68〔Kcal/kg〕』
と書いてあったのですが、
例えば、0.3〔Pa〕の圧力下でも同じように考えて良いのですか??
それとも、0.3〔Pa〕の圧力下での凝固潜熱を求める必要がありますか?
できればその方法も教えて下さい。

Aベストアンサー

凝固潜熱は熱力学的にはエンタルピーの変化(△H)ですね。
 △H=△U+P△V(U:内部エネルギー、P:圧力、V:体積)
従って,圧力は変われば凝固潜熱も変わることになります。

Q熱量の求め方

0度の氷10gを融解して0度の水にするには、何kJの熱量が必要か。の問題について、
H2Oの分子量は18、質量が10g、融解熱が6.0kJ/mol。
これらを利用して、6/18×10=3.3kJ
という答えが導くことができました。

0度の氷1molを加熱して、すべて100度の水蒸気にしたとき、水が吸収した熱量は何kJか。
融解熱:6.0kJ/mol
水の比熱:4.2J/g・度
水の蒸発熱:41kJ/mol

という問題が上の問題のように解けません。
比熱、蒸発熱、融解熱を利用して熱量を求める場合、どのように整理してとくのがわかりやすいのでしょうか。教えてください。

Aベストアンサー

蒸発熱の扱いは融解熱の扱いと同じです。

比熱を扱う際には、上昇した温度と水の重さの積を考えます。
0℃の水が100℃の水になるわけですから、温度上昇は100度。
1molは18グラムですので、18×100(g・度)と言うことになり、これを比熱4.2J/g・度にかけると単位の(g・度)が相殺され、4.2×18×100Jとなります。
・・・・どのような、単位がついているかと言うことにも注意を払って下さい。

これに、1molの水の融解熱と気化熱を加えればよいことになります。

考え方としては、「融解熱+比熱×温度上昇+蒸発熱」、すなわち、「氷が溶けて→水温が上昇して→蒸発する」ということになりますが、水温上昇の部分では、物質の量、上昇した温度を考慮するのを忘れないで下さい。特にこの問題ではmolとgが混在していますので、水1 mol=18 gの換算を忘れないように注意して下さい。

Q棄却検定方法について

データ数が6個くらいで異常値を棄却したいときにはどのような棄却検定方法があるのでしょうか?
例えば,3,4,2,10,3,4というデータのとき10を棄却したい場合の方法を教えてください。

Aベストアンサー

Grubs検定というのがあります。

参考URL:http://www.miyakonojo-nct.ac.jp/~a/staff/sharada/statistics.pdf

Q熱 氷

20℃の水200gの中へ0℃の氷100gを入れるとやがてどのようになるか
水の比熱は4.2J/g・K、氷の融解熱は336J/gである



教えてください!

Aベストアンサー

Jじゃめんどくさいですね。

水の比熱容量は 1cal/g・K, 氷の融解熱は 80cal/g

氷を全部溶かすには 80 x 100 = 8000 cal 必要ですが、
200gで20℃に水が 0℃に冷えるまでに放出するエネルギーは
4000 cal なので、氷が半分解けたらおしまいです。
もちろん温度は0℃になります。