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化学 高校生

化学のこの問題がわかりません。 ⑴なんですけど、なぜ最高温度が29ではないんですか? 解説を読んでもよく分かりませんでした。 あと⑵は、どこで発熱反応と分かったのですか? 教えてくれると嬉しいです。よろしくお願いします🙇

(重(g) 例題2 発泡ポリスチレン製の断熱容器に入れた水 48gに 水酸化ナトリウムの結晶2.0gを加え, 攪拌しなが 30.0 . 0 ら液温を測定したら、右図のような結果が得られた。 温 25.0 ● [°C] 次の問いに答えよ。 (1) この実験で発生した熱量は何KJか。 (水溶液の比 熱を4.2J/ (g・K) とする。) 20.00 0 2 4 (2) 水酸化ナトリウムの水への溶解エンタルピーは 何kJ/molか。 (NaOHの式量は40) 時間 〔分〕 6 【解答】 (1) A点で溶解を開始し, B点で溶解が終了した。 この2分間に おいても周囲に熱が逃げている。よって,B点の温度(29.0℃) は真の最高温度ではない。 30.0 温 25.0 (°C) D の B 瞬間的にNaOHの溶解が終了し、周囲への熱の放冷がなかっ たとみなせる真の最高温度は,放冷を示すグラフの直線部 分を時間0まで延長して求めた交点C (30.0℃) である。 発生した熱量Q [J],物質の質量m[g], 比熱c[J/(g・K)], 温度変化△t [K] とすると, A 20.0g 0 0 2 4 時間 〔分〕 Q=m.c△tの関係があるから = Q = (48 +2.0)g × 4.2J/(g・K) × (30.0 - 20.0) K = 2100J = 2.1kJ (2) 水酸化ナトリウムNaOH1molあたりの発熱量に換算すると, 2.1kJx- 40 g/mol 2.0g -=42kJ/molより, NaOHの溶解エンタルピーは,-42kJ/mol 答え (1)2.1kJ (2) - 42kJ/m

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物理 高校生

熱力学です STEP3でQinがn(Cv+R)(T2-T1)となってますが、どうやってこれ出してますか??

出題パターン 38 定積モル比熱と定圧モル比熱 ピストンつきの容器内に、 モルの理想気体が, 体積 V1. 温度Tで閉じ こめられている。 大気圧はp, 気体定数は R, 定積モル比熱をCとする ピストンを自由に動けるようにして、熱を与えて温度を T2 にした。この とき, 内部エネルギーの変化 4U, 気体が外部にした仕事 Wout 気体に加 えた熱 Qin はいくらか。 また、 以上の結果から, 気体の定積モル比熱 Cr と 定圧モル比熱Cの間にはどのような関係があるか。 解答のポイント! 定圧変化であっても 4UCn4T の形となることに注意。 解法 熱力学の解法3ステップで解く。 STEP1 変化の前後でのか,V,n,Tを 図示する。 ここでピストンは自由に動けるので、 ピストン内の気体の圧力は大気圧とつりあって いて、いつもp となる。 このように、大気圧, 重力などの一定の力を受け自由に動けるピスト 前 p V₁ 大気圧 nTi D V2 大気 nT2 図 11-4 ンでは、必ず定圧変化になるのだ。 また後の圧力は最 体積を V2 (未知数) とおくと, 前:pV=RT ... ① 前 圧 Wout 後:pV2=nRT2 ... ② STEP2 Vグラフは図11-5のようにな る。 色のついた部分の面積が外へした仕事 Wout になる。 0 V₁ V2 体積V 図11-5 STEP3 熱力学第1法則を表 (表中) にまとめると, Qin 4U + Wout n(Cy+R) (T2-T) Crn (T2-T)p (V2-V)=nR(T2-T) (1 ②より) また,定圧モル比熱 C, は, 圧力一定で1モルの気体を1K上昇させるのに要する熱 であるので,Qmmでn=1 [mol], T2-T, = 1 [K] としたものに等しく =1x (C+R)×1= [Cy+R この式は理想気体であれば必ず成立するので、 この例題とともに覚えておこう。 STAGE 11 気体の熱力学 125

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