열용량과 비열. 25℃ 물 10.0 g을 –10℃ 얼음으로 (kJ)

열용량과 비열. 25℃ 물 10.0 g을 –10℃ 얼음으로 (kJ)

 

 

25℃ 물 10.0 g을 냉각하여 –10℃ 얼음으로 얼릴 때 q의 값은 얼마인가?

단, 물의 비열 = 75.4 J/mol•℃, ΔH_용융 = +6.01 kJ/mol, 얼음의 비열 = 36.6 J/mol•℃이다.

 

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▶ 물의 몰열용량 = (1 cal/g•℃) * (4.184 J/cal) * (18.015 g/mol)

= 75.375 J/mol•℃

▶ 얼음의 융해엔탈피 = (80 cal/g) * (4.184 J/cal) * (18.015 g/mol)

= 6029.981 J/mol = 6.029981 kJ/mol

▶ 얼음의 몰열용량 = (0.5 cal/g•℃) * (4.184 J/cal) * (18.015 g/mol)

= 37.687 J/mol•℃

 

 

▶ 열용량과 비열 설명 http://ywpop.tistory.com/2897

 

 

물 10.0 g의 몰수 = 10.0 g / (18.015 g/mol) = 0.555 mol

 

 

1) 25℃ 물을 0℃ 물로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt = (75.4 J/mol•℃) (0.555 mol) (-25 ℃) = -1046.175 J

 

2) 0℃ 물을 0℃ 얼음으로 바꾸는데 필요한 열

q = C m = (-6010 J/mol) (0.555 mol) = -3335.55 J

 

3) 0℃ 얼음을 -10℃ 얼음으로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt = (36.6 J/mol•℃) (0.555 mol) (-10 ℃) = -203.13 J

 

1) + 2) + 3)

= (-1046.175) + (-3335.55) + (-203.13) = -4584.855 J

 

 

답: -4.58 kJ

 

 

[ 관련 예제 http://ywpop.tistory.com/6815 ]

-20℃ 얼음 10 g을 40℃ 물로 만드는데 필요한 열량(q)