열용량과 비열. NaOH(s)의 용해 엔탈피. 열량계의 열용량은 2 kJ/℃

열용량과 비열. NaOH(s)의 용해 엔탈피. 열량계의 열용량은 2 kJ/℃

 

 

컵 열량계를 이용해서 NaOH(s) 10 g을 물 990 g에 녹인 후 온도 변화를 측정하였다. 실험 과정에서 온도는 25℃에서 27℃로 증가하였으며 용액의 비열은 4 J/g•℃, 열량계의 열용량은 2 kJ/℃이다. NaOH(s)의 용해 엔탈피를 구하시오.

(단, NaOH의 화학식량은 40이다.)

 

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q = C m Δt

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

 

 

반응계가 방출한 열, 즉 NaOH가 용해될 때 방출된 열을 용액도 흡수하고, 열량계도 흡수하므로, 흡수한 열을 각각 계산하면,
( 용액과 열량계는 맞닿아있기 때문에, 용액의 온도가 상승하면, 그만큼 열량계의 온도도 상승한다. 열적 평형상태. )

 

용액이 흡수한 열 = (4 J/g•℃) (1000 g) (2 ℃) = +8000 J

 

열량계가 흡수한 열 = (2 kJ/℃) (2 ℃) = (2000 J/℃) (2 ℃) = +4000 J

 

 

반응계가 방출한 열(-q) = (용액+열량계)가 흡수한 열(+q)

 

반응계가 방출한 열 = -[(8000 J) + (4000 J)] = -12000 J

 

 

NaOH의 몰수 = 10 g / (40 g/mol) = 0.25 mol

 

ΔH_용해 = -12000 J / 0.25 mol = -48000 J/mol = -48 kJ/mol

 

 

답: -48 kJ/mol

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/7213 ]