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化学 大学生・専門学校生・社会人

解答が欲しいです。

[1] 1.013×10° Paのもとで、1mol のある気体を、 温度をT,Kから T2Kへ上昇させたと きのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 ただし、その気体の定圧モル熱容 量は次式(Tは温度(K)、 a、 b、 cは定数)で表せるとし、 また気体定数はRJK! mol-! とする。 Cp=a+bT+cT-2 JK-' mol- [2] 1.013×10° Paのもとで、 ある結晶1 mol が融点TKで完全に融解するときにgJの 発熱が観測されたという。 このときのエンタルピー変化とエントロピー変化を求めよ。 [3] 1 mol の理想気体が、状態1 (温度 Ti K、 体積1i m') から状態2 (温度 72 K、 体 積2 m')へ膨張するときのエントロピー変化を求めよ。定積モル比熱は CvJK' mol'! で定数、また気体定数はRJK'mol'' とする。 ヒント:定温過程と定積過程の2段階に分けて考える。 [4] 初期状態において温度T,でnmolの理想気体を、①可逆定温膨張、②可逆断熱膨張、 の不可逆断熱自由膨張、 の3通りの過程で体積を iから 12へ増加させた。それぞれの 過程に対して、系が得る熱と系のエントロピー変化について、 詳しい結果の導出と併せ て説明せよ。ただし、 気体定数は Rとする。また、縦軸を圧力、横軸を体積として、上 記のそれぞれの過程に対する変化を図示するとともに、 その理由を説明せよ。

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化学 高校生

(6)なんですが、 なんで0.0740Kを0.0740℃にてしるんですか? ケルビンにするのなら273を足すんじゃないんですか?

71 (1) 水が凝固するときに放出される発熱量(凝固熱) と, 冷却 により奪われる熱量が等しくなっているから。 (2) 溶媒の水だけが凝固するため, 残った溶液の濃度が次第 に大きくなり、溶液の凝固点降下の度合いが大きくなる ため。 ※04 (4) 0.276mol/kg (3) (凝固) B (凝固点) A (5) 1.53K (6)(凝固点)-0.0740°C (氷) 315g 解説(1) aは凝疑固点以下になっても凝固しておらず, 液体の状態 (過 冷却の状態)である。その後, 凝固がはじまると, 凝固による発熱量 > 冷却により奪われる熱量 となりグラフは上昇する。さらに, b~cでは温度は一定で, dで はすべて固体となっている。 (4) CaCle-2 H0 の式量は 147.0, H2O の分子量は 18.0である。 2×18.0 二水和物 4.10g 中の H.O は 4.10×- -=1.00(g) 147.0 CaCle の物質量は二水和物の物質量と等しいから, 質量モル濃度は、 A.10 147.0 1000 100+1.00 =0.2761…=0.276(mol/kg) (5) At=Km より, ※24 At=1.85×0.2761×3=1.53(K) (6) NaCl の式量は58.5 である。 4t=K:m より, 0.585 At=1.85× 58.5 1000 ※③く -×2=0.0740 (K 500 よって, 凝固点は-0.0740°C また, At=0.200(K)になったときの凝固した氷をx[g] とすると At=Km より 0.585 1000 -X 58.5 At=1.85×- 500-x -×2=0.200 x=315(g)

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