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－5.0℃の氷9.0gが20℃の水になるのに必要な熱量(3900J)は、
－5.0℃の氷9.0gが0℃の氷になるのに必要な熱量
+
0℃の氷が0℃の水になるのに必要な熱量(融解するのに必要な熱量)
+
0℃の水が20℃の水になるのに必要な熱量
ですよね。一方、－10℃の氷9.0gが20℃の水になるのに必要な熱量(4000J)は、
－10℃の氷9.0gが0℃の氷になるのに必要な熱量
+
0℃の氷が0℃の水になるのに必要な熱量(融解するのに必要な熱量)
+
0℃の水が20℃の水になるのに必要な熱量
ですよね。
よって、
(－10℃の氷9.0gが20℃の水になるのに必要な熱量4000J)－(－5.0℃の氷9.0gが20℃の水になるのに必要な熱量3900J)
は、
100J=(－10℃の氷9.0gが0℃の氷になるのに必要な熱量)－(－5.0℃の氷9.0gが0℃の氷になるのに必要な熱量)
=9.0gの氷の温度が5.0℃上昇するのに必要な熱量
になりますよね。
すなわち、100J=9.0×氷の比熱×5.0
氷の比熱=100÷9.0÷4.0=約2.22=2.2[J/(K・g)]
問題文に水の比熱は氷の比熱の2倍だと書かれているから、2.22×2=4.44[J/(K・g)]
※なぜ、2.2を代入しなかったのか、4.4にしないのかは有効数字の関係ですよ。
後はこれらを用いて氷の融解熱を求める。
－5.0℃の氷9.0gが20℃の水になるのに必要な熱量(3900J)は、
－5.0℃の氷9.0gが0℃の氷になるのに必要な熱量=9.0×2.22×5.0
+ ※Q=mcΔTを利用してます。
0℃の氷が0℃の水になるのに必要な熱量(融解するのに必要な熱量)=融解熱×0.50
+ ※氷9.0gは9.0/18=0.50molですよね。18は氷の分子量。
化学の知識です。分からなければ質問してください
0℃の水が20℃の水になるのに必要な熱量=9.0×4.44×20
※Q=mcΔTを利用してます。
続く
とってもわかりやすい解説ありがとうございます😊
すなわち、3900=9.0×2.22×5.0+融解熱×0.50+9.0×4.44×20
3900=99.9+融解熱×0.50+799.2
融解熱=6001.8[J/mol]
=約6.0[kJ/mol]
分からなければ質問してください
融解熱に関しては単位がkJ/mol、すなわち、氷1molあたりの熱量を聞かれています。
だから、融解に必要な熱量=融解熱×物質量mol
仮に、融解熱の単位がkJ/g、だった場合は氷gあたりの熱量を聞かれています。
この場合は融解に必要な熱量=融解熱×質量gでいいですよ。