高校生 化学

質問

問)プロパンC3H8の燃焼熱は2220kJ/molである。20℃の水20Lを80℃に上げるのに、標準状態のプロパンは何L必要か。熱は全て水の温度上昇に用いられ、水の比熱は4.2J/(g・K)、密度は1.0g/mLとする。

解)51L

なにがなんだかさっぱりわかりません。
熱化学方程式を使って解くのだと思うのですがそのあとがわかりません。

回答No.2

kittenandcat

熱と温度の関係についてよくわかっていないようですね。まず、水の比熱は4.2J/(g・K)とはどういう意味なのかを理解しましょう。
水の比熱は4.2J/(g・K)とは、水１ｇを１K上昇させるのに必要な熱量を示しています。簡単にいうと、１ｇの水があってそれを１℃上昇させるのに、4.2Jの熱が必要だよ。ということを示しています。
でも、今回与えられている水の量は、２０Lですね。２０Lの水は何グラムなのかを考えます。ここで、水の密度が1.0g/mL（水１ｍｌあたり１ｇということ）なっているので、水２０Lは２００００ｇに相当するとわかります。
水は６０℃上昇しているので、
結局、20℃の水20Lを80℃に上げるのに必要な熱量は
　４．２　＊　２００００　＊　６０　＝　５０４００００J　＝５０４０kJ
となります。
これは燃焼熱で発生するプロパンの２．２７mol分に相当する。
標準状態では、２２．４　＊　２．２７　＝５０．８L

回答No.1

gohtraw

必要な熱量は
水の質量＊温度変化＊比熱で求められます。
２０＊１０００＊（８０－２０）＊４．２／１０００　（ｋJ)

この熱量をプロパンの燃焼で賄うにはプロパンが
何モル必要か求めればOKです。１モルの気体は標準状態で
２２．４Lね。