物理化学の質問です。 参考書にエントロピーの説明として、画像のような文章がありました。 ΔQ=ΔQA+ΔQB=0ということはΔQAとΔQBの絶対値が等しいということですか。ΔQAとΔQBの絶対値が等しくない場合でもΔQ=ΔQA+ΔQB=0が成り立つのであれば、その例も教えて... 続きを読む

AR 熱力学的に考えるとどうなるでしょう。 温度 TAとTBの2つの物体A、Bを接 触させると、高温の物体から低温の物体に熱が移り、このとき全体ではエネル ギーは変わりません。物体A、Bに入る熱をAQAAQBとすると、AQ = AQA + AQB = 0 です。AQAAQBだけ見ても､高温の物体から低温の物体に熱が移る という法則を表すことはできません。 しかし、熱量を温度で割ったもの (エント ロピー)を考えると、高温の物体から低温の物体に熱が移るという法則を表すこ とができます。つまり、高温の物体から低温の物体に熱が移る場合、 +48 は正になります。 熱量を温度で割ったものをエントロピーと定義すれば、 周りか ら孤立した状況(断熱変化) では、エントロピーが小さい状態からエントロピー が大きい状態へと変化することになります (厳密な表現は後述します)。

(3)の問題の黄色のラインの所について質問です。 なぜ反応物のエネルギーが生成物のエネルギーより大きいと分かるのですか？ よろしくお願いします🙇

思考 [論述 グラフ] 127. 反応とエネルギー図1は、触媒のない 状態での,ある反応の進行度とエネルギーの 関係を示している。 次の各問いに答えよ。 (1) 図1中のエネルギー差E, E3 に該当 するものを下の①~ ③ から選べ。 正反応 (X→Y) の活性化エネルギー 逆反応 (Y→X)の活性化エネルギー エネルギ 3 図 1 X E1 E2 E3 Y 図2 A B D 反応エンタルピー 反応の進行度 (2) 図2に示した反応に伴うエネルギー変化A~Dのうち, 触媒を加えてこの反応を 行った場合の進行度とエネルギーの関係として適切なものを選べ。 0 (3) 断熱性の反応容器の中で反応させた場合、この化学反応の速さはどのようになる と考えられるか｡ 理由とともに述べよ。 [知識

この(1)は、仕事が0になるのですが、なぜですか？ 判別方法はありますか？ 真空だと仕事が0だと判断していいですか

常温付近では,並進運動だけでなく回転運動も行っているからである。 E get2 ^^ Prox 212 真空中への膨張 下図のように, 容積3.0×103m² の容器 A の中に 圧力 2.0× 13 の容 10 Pa. 絶対温度 400Kの単原子分子の理想気体が入っている。 容積 5.0×103m² 400 K 器Bの中は真空である。いま、全体を断熱材で覆って, コックを開けた。 (1) 気体が外部にした仕事はいくらか。 3.0×10-3m² 5.0×10-3m² コック (2) 気体の絶対温度はいくらになるか。 (3) 気体の圧力はいくらになるか。 センサー 61 B

この問題のボイルシャルルの問題はなぜ、A+B＝ABみたいにしてるのですか？ 186番の問題ではA＝ABみたいにボイルシャルルで作ってるんです。どなたか教えてください

●センサー 60 単原子分子の理想気体のと 3 5 き, Cy=-R,C,== 2 例題 44 気体の混合 容積 6.0×10-3m²の断熱容器 A の中には 1.5×10 Pa, 300Kの単原子分子の理想気体容積 3.0×103m²の断 熱容器Bの中には4.5 ×10°Pa 270 K の単原子分子の理 想気体が入っている。 コックを開いて両方の気体を混合 し,十分に時間がたった後の圧力p [P.]と絶対温度 T [K] を求めよ。 ●センサー 61 全体の体積が不変 (仕事が 0) 断熱のとき, 内部エネ ルギーは保存される。 122 第Ⅱ部 熱力学 (3) 単原子 UA+UB=U 閉じ込めた気体では,物質 量が保存される。 NA+NB=n 3 AU=nCyAT=nRAT[J] 2 (4)(1)~(3)より,Q=4U+W(熱力学第1法則 ) M=90×8=0.W=0(どこも押し動かしていないので仕事は より, AU=0である。 H PAVA DBVB_D(VA+VB) + RTA RT 207212 3 3 3 3 2 PAVA+PBVB = P(V₁ + V₁) V より. -U==nRT= RT (1.5 ×10) × (6.0×10 - 3 ) 300 (2.5 ×10) × 16.0 × 10-3 +3.0×10-3) T ゆえに,T= 2.8×10 [K] B り Nik RT (4.5 ×10) x (3.0×10-3) + 270 23 A (1.5 × 10%) × (6.0 × 10~) + (4.5 × 105) × ( 3.0×10-3) =p(6.0x10-3+3.0 × 10-3) ゆえに, p= 2.5×10°[Pa] mol)の単 この体の定モル状態 (2) 体脂定で量QU〕を加 (3) 圧力一定量Q0) を加 FF 206 等護変化 気体の温度 縮したこのとき、気体は 気体の混合絶対温 の入りはないものとす EURST 201 V=nRT

青線の部分意味がわかりません。どういう基準で符号を変えているのか？なんでイコールになるのかわかりません。

AU 熱量を加えた K)か の気体の る。 AU を加えたとこ エネルギーの 0 積が増加し こと気体に加 0 co U -3.0x 仕事をする 上がった 気体 例題42 下図のように、物質量が一定の理想気体をA→B→C→A と状態変化させた B→C は等温変化であり, A での絶対温度は300K であった。 (1) B での絶対温度 TB [K] と C での体積 Vcm〕 を求め 715 B (2) A→Bの過程で,気体が吸収した熱量は QB=9.0×10° [J] であった。 気体が外部にした仕事 WAB [J] はいくらか。 また, 気体の内部エネルギーの 変化AUAB 〔J〕はいくらか。 13Cの過程で,気体が外部にした仕事はWic = 9.9×10'[J]であった。気体の 内部エネルギーの変化AUBC 〔J〕 はいくらか。 また,気体が吸収した熱量 Qwe [J] pV=一定などを用いて求める。 はいくらか。 (4) GAの過程で、気体が外部にした仕事 Wea [J] はいくらか。 また,気体の内 部エネルギーの変化 AUc 〔J〕, および気体が放出した熱量 Qca〔J〕 はいくらか。 CA SP 気体が状態変化したときのか,V,Tの求め方 ボイル・シャルルの法則 PV 定理想気体の状態方程式がV=nRT, = T T' センサー 55 ボイル・シャルルの法則 pV_p'V' T T p 〔Pa〕* 3.0 X 105 SP 気体が状態変化したときのQ, W, AU の求め方 状態変化の種類によって成り立つ関係式が異なるので, 注目する状態変化が定積 変化, 定圧変化, 等温変化, 断熱変化のどれかを確認し, まとめの式 (p.119) を用いる。 -=一定 センサー 56 定積変化のとき, W = 0 1.0×105 ●センサー 57 等温変化のとき, AU=0 A₁ C 0 0.030 Vc V[m³] 【センサー 58 定圧変化のとき,W=pAV (1) ボイル・シャルルの法則より (1.0×10)×0.030_ (3.0×10) x 0.030__ (1.0×10 ) × Vo 300 TB To また、B→Cの過程は等温変化だから, TB = Tc ゆえに, TB = 9.0×102〔K〕,Vc = 9.0×10^2[m²]| (2) 定積変化だから, WAB = 0 [J] である。 熱力学第1法則より, AUAB=QAB-WAB=QAB-0=9.0×10°〔J〕 (3) 等温変化だから,4U.Bc=0[J] である。 熱力学第1法則より, QBC=AUBC+WBC=0+WBc = 9.9×10°〔J〕 (4) C→Aの過程で気体が外部にした仕事は, WcA=pAV=1.0 × 10 x (0.030-0.090) = -6.0×10°[J] また, A→B, CA の過程での温度変化を, それぞれATAB. ATCA とするとATeATAB 気体の内部エネルギーの変化は温変化に比例するので, そ の比例定数をすると. AUcA=kATcA=-KATAB = -4UAB = -9.0×10°[J]| 熱力学第1法則より, 気体に加えられた熱量 Q'cA [J] は, Q'CA=4UcA+WcA= -9.0×10°-6.0×10°= -1.5×10'[J] よって, Qca = 1.5×10'〔J〕 14 14 気体の状態変化 121

⑴のアで温度がT1>T、T>T2はどうして分かるんですか？

(2002 岐阜大・改) ③ 下記の問いに答えよ。 数値については有効数字3桁とする。 断熱容器の中の質量 m1 〔g〕, 温度 T1 [K] の水に, 質量 m2 〔g〕, 温度 T2 [K] の水を加えてかくはんし 放置したところ、 温度が T〔K〕 となった。このとき水の比熱を4.19J/(g・K)とすると, 熱量が不変ということか ら,アという関係が成立する。 この関係は水について成立するが, 水以外の物質との間では成立しな い。 そこで,水以外の物質については,以下の式で定義される量 (換算水量と呼ぼう)を考える。 換算水量 〔g〕= 水の比熱[J/(g・K)〕 銅製容器へ たとえば,比熱 0.390J/(g・K) の銅41.9g の換算水量は3.90g である。 この換算水量の考えを用いる と, 換算水量 M 〔g〕, 温度 Ti [K] の物質と, 換算水量 M2 〔g〕, 温度 T2 [K] の物質を接触させて放置し, 平衡温度 T〔K〕に達したとすると, 熱量が保存されていれば, イという関係が成立する。 換算水量の考えを用いて固体の比熱を測定する方法がある。 図はその装置(熱量計)を示す。外部との熱の出入りを断ち切る 断熱槽の内部に水を入れた銅製容器が置かれている。 容器中 の水の温度を測るため, 水銀温度計が図のように取り付けられて いる。まず,比熱 c[J/(g・K)] の試料(質量m[g])を, 温度 73 〔K〕 に一様に加熱して, 断熱槽中の温度 T [K] の水(質量m[g])を 入れた銅製容器の中に投入する。 その後ふたを閉じ、 水をかく はんして放置した結果, 平衡温度 to 〔K〕になったとする。このと き、試料の失った熱量はウ[J] である。 この失った熱量は, 銅 製容器中の水、銅製容器, 銅製かくはん棒および水銀温度計の水没部分の得た熱量に等しい。 ここで、 銅製容器, 銅製かくはん棒, 水銀温度計の水没部分を合わせた換算水量をw〔g〕と表すと, 得た熱量の 総計はエ[J] である。 そこで, 失った熱量と得た熱量との関係から、比熱 c [J/(g・K)] は, 熱量計 オ [J/(g・K)] として求まる。 熱量計の換算水量 w〔g〕 は, 関与する物質の比熱と質量とから求められるが、 次のように実験的に求 めることもできる。 熱量計の銅製容器に質量 ms〔g〕, 温度 Ts [K] の水を入れておく。 この中に温度 T〔K〕(>Ts〔K〕), 質量m[g] の水を加えてかくはんし、全体が温度 [K]となったとする。 このとき, 加え られた水によって熱量計に与えられた熱量はカ[J] であり, 銅製容器中にはじめにある水と熱量計と が受けた熱量は、換算水量w [g] を使うとキ [J]で表せる。両者は等しいので, w=[g] として求 まる｡ 物質の比熱[J/(g・K)〕 -×物質の質量 〔g〕 水銀温度計 ふた 断熱槽 銅製かくはん棒 試料 具体的に鉄の試料の比熱を求めてみる。 熱量計の換算水量が計算の結果 9.00g となった場合, 164g の水を入れた熱量計(水温 15.7°C)に 98.4℃に加熱した試料(質量 41.9g)を投入し、ふたを閉じてかくは んしたところ水の温度は17.8℃に上昇した。 (1) ア~クに適当な式をあてはめよ。 (2) 鉄の比熱 cを求めよ。

図に書いてあるように、なぜ九州の次の日の天気は雨になるのでしょうか？？

ア 低 田 香 (季節) 1024 の天気図 高 -1020- 高 10201 LA 九州の次の日の 天気→ ④ 雨 ⑦春(秋) 雨

⑵②の解説でガスボンベの圧力させると気化が進むのはなぜですか

130 会話文をもとに考察する 次のA君とB君の会話を読み, 下の各問いに答えよ。 A: たしかに。 サウナに入ったときの様子を思い出しながら考えてみよう。 まずサウ B : サウナってそんなに熱いんだね。 そんなに熱いのにどうして火傷しないんだろう。 A: この前サウナに行ったんだけど, 温度計を見たらなんと90℃を示していたんだ。 では人の出入りがある。 そういうときに少しは涼しくなるので, 和らげられている 出た。それもよかったかも。 そして, サウナから出たらすぐにしっかりと水分補給を のかも。 それから, 長時間サウナに入っているのはきついから、僕は15分くらいで した。 A: そうだね。 高温なのに火傷しない理由はほかにありそうだ。 考えてみると、僕がサ B: そういうことは大切だね。 でも,それは直接火傷防止にはつながらないのでは。 ウナに入った目的はたくさん汗をかくことで, 実際にたくさんの汗をかいたよ。 B: そもそも、僕たちはどうして暑いときに汗をかくのだろう。 A: それは, ことで体温を下げられるからだ。 B: そうか。 そのおかげで体温はサウナと同じ90℃にまで上昇しなかったんだ。 でも、もしも90℃のお湯に入ったらすぐに火傷しそうだ。 サウナで90℃なのはお ●湯でなく空気だということも,火傷しないことに関係していそうだけど。 B : そうか、空気は水に比べてイが小さいんだった。だから、身体には 90℃のお 湯に接したときほど熱が伝わってこないんだ。 A: それに,水分が半分以上を占める身体と空気とを比べると,身体のほうがウ が大きいね。だから,身体の温度が上昇するにはよほどの熱が必要になるんだ。 B:いろいろな理由があって,サウナでは火傷しなくて済むんだね。 (1)空欄 ゥに入る最も適切な語を、 それぞれ1つずつ選べ。 ア 1:① 身体の表面が濡れる ② 汗が垂れて熱を奪う ③ 汗が蒸発して熱を奪う : ① 熱の伝わりやすさ ② 熱容量 ③ 断熱性 ウ ① 熱の伝わりやすさ ② 熱容量 ③ 断熱性 イ (2) サウナで火傷しない理由についてのA君とB君の考察から推測できることとして 正しいものをすべて選べ。 ① 注射の前のアルコール消毒では冷たく感じるが,より低温の水で行えばより冷た く感じる。 ② ガスボンベからガスを一気に噴出させると, ボンベが冷たくなる。 ③ 凍ったものを解凍するとき, 空気と同じ温度の水の中に入れるほうが、空気中に 置くより早く解凍できることがある。 ④ サウナの室温と同じ温度の味噌汁で火傷することはない。

大学化学基礎についてです。 エンタルピー変化だけで自発的反応の方向を説明できない。 反応のエントロピー変化を求めて、熱力学第二法則により自発的反応と非自発的反応を区別する。 化学反応のエントロピー変化のみからは、自発性について判定できない。 とあるのですが、結局自発的変... 続きを読む

明日テストなので、回答いただけると嬉しいです。 反応エンタルピーの単元です。 1枚目が問題で、2枚目が答えなのですが、（2）の問題で、解答が「強酸と強塩基」と、限定されているのはなぜでしょうか。

に答えよ。 (1) 断熱した容器に 0.20mol/Lの塩酸200mLを入れ,これに塩酸と同じ温度の1.0 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液40mL を加えてよく混合したところ,溶液の温度 が2.2K上昇した。塩酸と水酸化ナトリウム水溶液の中和エンタルピーは何 kJ/mol か。水溶液の密度を1.0g/cm,比熱を 4.2J/(g･K) として答えよ。 (2) (1)において,塩酸の代わりに 0.10 mol/Lの希硫酸 200mL を用いた実験結果から中 和エンタルピーを求めたところ、 同じ値になった。 その理由を, 強酸と強塩基の中和 のしくみに着目して説明せよ。