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-20℃の氷36gを加熱して全てを100℃の水蒸気にするにはおよそ何kJ(キロジュール)の熱量が必要か。
氷の誘拐熱を6kJ/mol、水の蒸発熱を41kJ/mol、氷の比熱を2.0J/(g・K)、水の比熱を4.2J/(g・K)、水の分子量を18とする。

この問題の解き方、答えがわかりません。
途中式だけでもいいので教えてください。

gooドクター

A 回答 (2件)

まず。

36gの氷(融ければ水)が何モルか、を求めて、必要な熱量を積算するだけです。与えられた数値が、「1モルあたり」と「1gあたり」が混在しているので、各々の単位に合わせて計算します。

 「1モル」とは、「その分子をアボガドロ数分だけ集めた」量です。このときに、物資の重量(グラム数)が分子量と同じになります。(逆に言うと、重量が分子量を「グラム」で表わした数値に等しくなる分子数がアボガドロ数:6*10^23)

 つまり、「分子量18」の「36g」は、「2mol」とうことです。

 これを使えば、

  -20℃の氷→0℃の氷 : 2.0J/(g・K) * 36g * 20K = 1440(J)
  0℃の氷→0℃の水  : 6kJ/mol * 2mol = 12(kJ) = 12000(J)
  0℃の水→100℃の水 : 4.2J/(g・K) * 36g * 100K = 15120(J)
  100℃の水→100℃の蒸気: 41kJ/mol * 2mol = 82(kJ) = 82000(J)

全て合計して、

  -20℃の氷→100℃の蒸気: 2.0J/(g・K) * 36g * 20K = 110560(J) ≒ 110(kJ)

有効数字を2桁として、3桁目を四捨五入しました。
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この回答へのお礼

わかり易かったです
ありがとうございました

お礼日時:2015/07/12 10:53

最初に冗談。

氷を「誘拐」してもお金にならないよ。
さて、氷(まあ他の物質の個体は氷と呼ばないから、固体の水で良いでしょう)はもうかっこ内に書いた様に水の固体だから36gなら、分子量が18と与えられているから、2molですね。
氷だけは比熱がg単位で与えられていますが、その他はmol単位。
氷の温度上昇に必要な熱、氷の融解熱、水の100℃までの温度上昇に必要な熱、100℃の水の気化熱、これを算出して足せば良い。
気の利いた小学生なら電卓だけで解けます。
私は解けました、半世紀前に電卓は無かったけど、紙と鉛筆があれば良い。
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この回答へのお礼

誤字気付かずすいません
ありがとうございました

お礼日時:2015/07/12 10:55

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