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形成の熱がある場合、与えられた温度で物質がその異なる温度を計算するにはどうすればよいですか?

1つの温度で知ることから、異なる温度で形成の熱を直接計算することはできません。問題にアプローチできる理由と方法は次のとおりです。

直接計算が不可能な理由:

* 層熱 特定の温度と圧力(通常は標準条件:298 Kおよび1 ATM)で特定の値です。 これは、標準状態の要素から1モルの物質が形成される場合のエンタルピー変化を表します。

* エンタルピー は状態関数であり、それは、採取された経路ではなく、初期および最終状態のみに依存します。ただし、エンタルピー(ΔH)の変化は温度の変化に依存します。

異なる温度で層熱を計算する方法:

1。 Kirchhoffの法則: この法律により、温度範囲にわたるエンタルピーの変化(したがって、形成の熱の変化)を計算することができます。それは次のように述べています:

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ΔH(T2)=ΔH(T1) +∫(T1からT2)CP DT

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どこ:

*ΔH(T2)は、温度T2でのエンタルピー変化(または形成の熱)です

*ΔH(T1)は、温度T1でのエンタルピー変化(または形成の熱)です

* CPは、物質の一定の圧力でのモル熱容量です。この値は温度によって異なる場合があるため、CPの平均値またはより詳細な方程式を使用する必要がある場合があります。

2。手順:

* CP値を取得: 目的の温度範囲にわたって一定の圧力(CP)で物質のモル熱容量を見つけます。これらの値は、テーブルまたはデータベースで見つけることができます。

* 統合: 温度範囲(T1〜T2)でCP値を統合します。 CPが一定の場合、統合は簡単です。温度によって変化する場合は、温度依存性を組み込んだCPの数値的手法または方程式を使用する必要がある場合があります。

* ΔH(T2)を計算します: 値をキルチホフの方程式に置き換えて、新しい温度での形成熱を計算します。

例:

298 KのCO2の標準的な形成熱(ΔHF°)があるとしましょう。500Kで形成の熱を見つけたいと思います。

1。 CP値を取得: 298 Kから500 KのCO2の平均CP値を調べます。

2。統合: 温度範囲(298 K〜500 K)にわたるCPの積分を計算します。

3。 Kirchhoffの法則:を適用します 統合の結果をCO2(ΔHF°)の標準的な形成熱に追加します。

重要な考慮事項:

* CPの精度: 計算された形成熱の精度は、使用するCPデータの精度に大きく依存します。

* 位相の変化: 物質が温度範囲内で相変化(溶融や沸騰など)を受ける場合、その相転移に関連するエンタルピーの変化を説明する必要があります。

* 複雑な反応: 複数の反応物や生成物との反応のために、反応に関与する各物質にキルチホフの法則を適用する必要があります。

計算したい特定の物質と温度がある場合はお知らせください!

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