熱量の求め方

質問

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。

回答No.2

noname#62864 · 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。

お礼

ご丁寧にありがとうございました。単位を見ていくとわかりますね。何度もお世話になりました。

回答No.4

victrian

すみません。いつもお世話になっているvictreianです。これからはできたら回答があれば乗せてくださると助かります。

　問いの氷１molは、（液体と固体の状態が違うだけで）水と同じと考えられるから１molで分子量は１８ｇの通りです。で、比熱（分かりやすく言うと熱を変えるために必要な熱）は単位にＪ/ｇ・度と付いてるように熱量の単位Ｊにするために比熱×ｇ×温度を掛けなくてはいけません。そうすると、今回（比熱）４．２×（ｇ）18×（温度変化）100をするため、4.2×18×100(1)がでます。（蒸発や融解を考えない答えが出ます）
　これは、状態変化のためには、氷は水になるために融解熱、水から水蒸気になるために蒸発熱を使ってるのを考えてないのでダメです。今回は氷→水→水蒸気の変化が起こってるため、これに上記の状態変化のために使った融解熱と蒸発熱を足さなくてはいけません。
したがって融解熱は、単位がＪ/molより、今回は水が１molより６ｋＪ＝6000Ｊ(2)、蒸発熱も同様に4100Ｊ(3)であるから、(1)＋(2)＋(3)で答えが出る気がします。

お礼

お忙しい中、ご丁寧にありがとうございました。答えは5.5ｋJでした。以後気をつけます。何度もありがとうございました。

回答No.3

victrian

あと、2時間以内に丁寧に書きます。今から家庭教師なので。他にいい回答が見つかれば書きませんが。では、

回答No.1

noname#160321

どの様にしたら間違えたのか、書いてくださいね。
融解では比熱が問題になりませんが、蒸発(沸騰)では比熱×温度差をちゃんと考えに入れましたか?
比熱だけグラムあたりになっているのをモル単位になおしましたか?
ご質問の蒸発熱は１００℃での蒸発エンタルピーになってますので、ただ足せばいいはずなのですが???

お礼

はい。これから気をつけます。ありがとうございました。