25℃ 물 10.0 g을 –10℃ 얼음으로 (몰열용량)

25℃ 물 10.0 g을 –10℃ 얼음으로 (몰열용량)

 

 

25℃의 액체 물 10.0 g을 냉각하여

–10℃의 얼음으로 얼릴 때

q의 부호는 무엇이며, 크기는 얼마인가?

물의 몰열용량, C_m[H2O(l)] = 75.4 J/mol•℃

ΔH_용융 = +6.01 kJ/mol

얼음의 몰열용량, C_m[H2O(s)] = 36.6 J/mol•℃

 

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▶ 참고: 열용량과 비열

[ https://ywpop.tistory.com/2897 ]

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비열이 아닌, 몰열용량으로 주어졌기에,

H2O의 몰수를 계산하면,

10.0 g / (18.015 g/mol) = 0.555 mol H2O

 

 

 

이해하기 쉽게, 반대 과정으로 생각해보자.

( 나중에 q의 부호만 반대로... )

 

 

 

1) –10℃ 얼음을 0℃ 얼음으로 바꾸는데 필요한 q

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

 

 

 

2) 0℃ 얼음을 0℃ 물로 바꾸는데 필요한 q

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

 

 

 

3) 0℃ 물을 25℃ 물로 바꾸는데 필요한 q

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

 

 

 

1) + 2) + 3)

= 203.13 + 3335.55 + 1046.175 = +4584.855 J

 

 

 

q의 부호는 무엇이며

---> –(마이너스)

( 물의 열을 빼앗아야, 물이 얼음으로 변한다. )

 

크기는 얼마인가?

4585 J

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/18249 ] –20℃ 얼음 1 kg을 100℃ 수증기로 (kJ)

 

 

 

[키워드] 얼음을 수증기로 기준문서, 얼음을 물로 기준문서, 물을 얼음으로 기준문서, 25℃ water 10.0 g to 10℃ ice