大学の過去問なのですが
解説が載ってないので困ってます(/_;)
解説お願いします(>_<)
問題の図は写メに載ってます!
問3 T1=0℃ T2=100℃とするとき
一分間に加えた熱エネルギーの大きさ
は何KJか。
問4 問3のとき融解熱は何KJ/molか。
問5 問3のとき、図中のtは何分か。
問6 15gの黒鉛を燃焼させた際に発生する
エネルギーを用いて、0℃,900gの氷を
何℃の液体の水900gに変えることが
できるか。
黒鉛の燃焼熱は394KJ/molとし、
黒鉛の燃焼によって発生するエネルギー
のうち、80%が水の状態変化に使われたものとする。
必要があれば、問4で求めた融解熱の値を用いよ。
答えは
問3 5、0KJ
問4 6、0KJ
問5 39
問6 25℃
です!!
No.1ベストアンサー
- 回答日時:
添付画像の文字が読みにくいので、
水の質量:M (g)
液体の水の比熱:C (kJ/g/K)
一分間に与えられる熱量:q (kJ/min)
水の蒸発熱:Qv (kJ/mol)
水の融解熱:Qf (kJ/mol)
とします。
問3
熱量=水の質量*水の比熱*温度変化 です。
M(g)の水の温度が100度上がっているので、水に与えられた熱量は100MC(kJ)です。また、この温度上昇に5分かかっているので、5qの熱が与えられたことになります。両者は等しいので
100MC=5q
これを解いて下さい。
問4
図のBの部分、つまり四分間で氷が全て解けたので、この間に与えられた熱量は4q(kJ)です。また、M(g)の水はM/18(モル)であり、この氷が全て解けるのに必要な熱量はM/18*Qfなので、
4q=M*Qf/18
qは問3で求めた値を使って下さい。
問5
この量の水が全て蒸発するのに必要な熱量はM*Qv/18(kJ)です。これを問3で求めたqの値で割ればDの部分の時間が判ります。
問6
15gの黒鉛は15/12=5/4 モルですから、これが全て燃焼すると394*5/4 kJの熱が発生します。このうち80%、つまり394kJが水の状態変化に使われることになります。このうち、氷が解けるのに使われる熱量は900*Qf/18=50Qf(kJ)です。よって残る
394-50Qf (kJ)は水の温度上昇に使われます。その場合の温度変化は
熱量/水の質量/水の比熱で与えられるので、
(394-50Qf)/900/C となります。
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