열용량과 비열. 25℃ 물은 얼마가 얼게 되는가

열용량과 비열. 25℃ 물은 얼마가 얼게 되는가

 

 

32.0 kJ이 제거될 때, 25℃ 물은 얼마가 얼게 되는가?

 

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q = C×m×Δt

열 = 비열 × 질량 × 온도 변화량

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/2897 )

 

물의 몰열용량 = (4.18 J/g•℃) × (18 g/mol) = 75.24 J/mol•℃

물의 얼음열(heat of freezing) = -6 kJ/mol

 

나중 온도가 0℃ (물의 어는점) 이므로,

q = (C × mol × Δt) + (C × mol)

-32000 J = (75.24 J/mol•℃) (x mol) (0-25 ℃) + (-6000 J/mol) (x mol)

-32000 = (-1881x) + (-6000x) = -7881x

x = 32000 / 7881 = 4.0604 mol

 

4.0604 mol * (18 g/mol) = 73.0872 g

 

 

답: 73.0872 g

 

 

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[검산] How many kilojoules are needed to melt 73.0872 g of ice at 0℃ and convert it to liquid water at 25℃?

 

ice 73.0872 g의 mol수 = 73.0872 g / (18 g/mol) = 4.0604 mol

 

0℃ ice → 0℃ water

(4.0604 mol) × (6 kJ/mol) = 24.3624 kJ

 

0℃ water → 25℃ water

Q = C×m×Δt = (4.18 J/g•℃) × (73.0872 g) × (25 ℃)

= 7637.6124 J = 7.6376 kJ

 

Total: 24.3624 + 7.6376 = 32 kJ

 

[ 관련예제 http://ywpop.tistory.com/3063 ]