ΔE = q + w. 1 mol 물을 1기압에서 25℃에서 100℃로 가열

ΔE = q + w. 1 mol 물을 1기압에서 25℃에서 100℃로 가열

 

 

1 mol의 물을 일정한 압력 1기압에서 25℃에서 100℃로 가열하였을 때 ΔH값과 내부에너지 변화 ΔU를 각각 계산하여라.

(단, 물의 몰질량은 18.015 g/mol이며, 물의 밀도는 25℃에서 0.9971, 100℃에서 0.9594이며, 물의 비열은 1이다.)

 

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▶ 계산이 바로 이해되면, 설명은 pass하세요.

 

 

물 1 mol = 18.015 g

 

 

내부 에너지, ΔU 또는 ΔE

ΔE = q + w

( 설명 https://ywpop.tistory.com/7219 )

 

 

일정 압력 조건이므로,

q_P = ΔH = C m Δt

= (1) (18.015) (100-25) = 1351.125 cal

( q_P = ΔH 설명 https://ywpop.tistory.com/4672 )

( q = C m Δt 설명 https://ywpop.tistory.com/2897 )

 

 

밀도 = 질량/부피 이므로,

부피 = 질량/밀도

 

w = -PΔV

= -(1) (18.015/0.9594 – 18.015/0.9971) (1 L / 1000 mL)

= -0.00071 atm•L

 

 

8.314 J = 0.08206 atm•L 이고,

1 cal = 4.184 J 이므로,

( 설명 https://ywpop.tistory.com/6375 )

(-0.00071 atm•L) (8.314 J / 0.08206 atm•L) (1 cal / 4.184 J)

= (-0.00071) (8.314 / 0.08206) (1 / 4.184)

= -0.017 cal

 

 

ΔE = q + w

= 1351.125 cal + (-0.017 cal)

= 1351.108 cal

 

 

물 1 mol에 대한 변화량이므로,

ΔH = 1351.125 cal/mol, ΔE = 1351.108 cal/mol

 

 

답: ΔH = 1351.125 cal/mol, ΔE = 1351.108 cal/mol

( ΔH ≒ ΔE )

 

 

 

[키워드] 내부에너지변화 기준문서, 내부에너지 기준문서