비열과 열용량. 물질과 물의 혼합
The molar heat of solution of a substance is found to be 21.38 kJ/mol. The addition of 0.100 mol of this substance to 1.000 L water initially at 40.0 ℃ results in a temperature decrease. Find the final temperature of the solution. Assume that the specific heat of the solution to be equal to that of pure water. The heat capacity of the calorimeter is 5.38 J/℃.
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가한 물질에 의한 용해열(물질이 방출한 열)
0.100 mol × (21.38 kJ/mol) = 2.138 kJ = 2138 J = q
물질이 방출한 열 = (용액이 흡수한 열) + (열량계가 흡수한 열)
q = (specific heat soln × mass soln × Δt) + (heat capacity calorimeter × Δt)
q = (specific heat soln × mass soln + heat capacity calorimeter) × Δt
2138 J = (4.184 J/g℃ × 1000 g + 5.38 J/℃) × Δt
Δt = 2138 / (4.184×1000 + 5.38) = 0.51034 = 0.5 ℃
final temperature = 40.0 ℃ - 0.5 ℃ = 39.5 ℃
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또는 열량계의 열용량이 작기 때문에, 이를 무시하면,
물질이 잃거나 얻은 열, q = C m Δt
Δt = q / C m
= 2138 J / (4.184 J/g℃)(1000 g) = 0.51099
[관련 예제] http://ywpop.tistory.com/3926
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