Question

三角チョコパイ

熱量の公式は、状態変化がない時と記載されていますが、(1)のAB間は状態変化がないのでしょうか？
教えてくださいm(_ _)m

例題1
状態変化とエネルギー
右図は、1.01 × 10°Paのもとで-100℃の氷
90gを一様に加熱したときの, 時間と温度の関
係を示している。氷の比熱を2.0J/(g·K), 水の
、比熱を4.2J/(g·K), 氷の融解熱を6,0kJ/mol,
水の蒸発熱を41kJ/mol として, 次の各問いに
答えよ。原子量:H=1.0, O=16
(1) AB間に加えられた熱エネルギーは何KJか。
(2) BC間に加えられた熱エネルギーは何KJか。
(3) CE間に加えられた熱エネルギーは何 Jか。
[C)t
F
100
E
B
C
-1004A
加熱熱時間
解説(1) 比熱は, 1gの物質の温度を1K変化させる
のに必要な熱量である。したがって,
90g×2,0J/(g·K)× {0-(-100)}K=18000J
状態変化がないとき
熱量=質量×比熱×温度変化
Q = m
C
= 18kJ
C0o)= J
90g
18g/mol
したがって, 融解に必要な熱量 =D融解熱×物質量 =6.0kJ/mol× 5.0mol=D 30kJ
(3) CD間は水の温度上昇だけを考え, 90g×4.2J/(g·K) × (100-0)K=37800J=D37.8kJ
DE間では,蒸発に必要な熱量 %3D蒸発熱× 物質量 =41 kJ/mol × 5,0mol%=D 205k」
(2) 水90gの物質量は,H-O=D18より,
5,0mol
したがって, 37.8kJ+205kJ=2.4 × 10°kJ
解答 (1) 18kJ
(2) 30kJ
(3) 2.4× 10°kJ

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

(^ ^)

AB間は水が0度以下で、全て氷の状態になってます！BC間に入ると、氷と水の混ざった状態になります！

三角チョコパイ

間ということは、氷が水になろうとしているのも間に含まれないということでしょうか？

(^ ^)

すいません、、氷が水になろうとしている間ってどこのことを言ってらっしゃいますか？？

三角チョコパイ

AB間のことです。
そこには、固体しか存在しないと学びましたが、-100度の固体を熱することによって、見た目は固体のままでも、粒子は変化しているのではないですか？
そうだとすれば、それも状態変化に含まれないということでしょうか？

分かりづらかったらすみません^^;

(^ ^)

分かりましたをありがとうございます。
その通りです。見た目は人間の目からしたら『氷』と呼ばれるであろう状態がAB間ですからね！

熱を加えると、固体分子が熱振動を激しくして結合を切ろうとするわけですが、その結合を『氷』と呼ばれない、(つまり、『氷』として見られるくらいの強い結合が全て無くなったと見なせる)点を融点と読んで、そこまでの結合を切るのに必要なエネルギーを
『融解熱』から貰っているわけです。

たしかに、とてつもなく微小な時間で見れば、AB間の中でも、もはや『氷』と呼べないほど結合エネルギーの弱くなった粒子もあるでしょうが、それを始めたらキリがなく、このような簡単な計算ができないわけです。だから、AB間は、全ての結合が『氷』と呼べないくらい弱くなった状態になるまでの段階だと思ってしまった方がいいでしょう！！

三角チョコパイ

理解しました。
ありがとうございましたm(_ _)m