1。プロセスを理解する
* 蒸発: ベンゼンはガスとして始まり、液体に凝縮する必要があります。これには、気化の熱を放出することが含まれます。
* 冷却: 液体ベンゼンは、希望の温度まで冷却する必要があります。
2。必要な情報を収集します
* ベンゼンの質量(M): 125 g
* ベンゼン(ΔHVap)の蒸発熱: 30.8 kj/mol
* ベンゼンのモル質量(M): 78.11 g/mol
* 液体ベンゼンの比熱容量(C): 1.74 j/g・k
* 初期温度(TI): ベンゼン蒸気の初期温度(ケルビン)を知る必要があります。
* 最終温度(TF): 335.0 k
3。各ステップのエネルギーを計算します
* 凝縮するエネルギー(qvap):
*ベンゼンのモルを計算する:n =m/m =125 g/78.11 g/mol =1.60 mol
*凝縮中に放出されるエネルギーを計算します:qvap =n *Δhvap=1.60 mol * 30.8 kj/mol =49.3 kj
* cool(qcool):
*温度変化を計算します:Δt=tf -ti
*冷却中に放出されるエネルギーを計算する:qcool =m * c *Δt
4。総エネルギー
削除された総エネルギーは、両方のステップからのエネルギーの合計です。
* 総エネルギー(qtotal)=qvap + qcool
5。値をプラグイン
* qtotal =49.3 kj +(125 g * 1.74 j/g・k *(335.0 k -ti))
重要な注意: 必要な最終エネルギーを計算するには、ベンゼン蒸気の初期温度(TI)を知る必要があります。
例: 初期温度(TI)が375 Kの場合、冷却するエネルギーは次のとおりです。
* qcool =(125 g * 1.74 j/g・k *(335.0 k -375 k))=-8625 J =-8.625 KJ
* qtotal =49.3 kj -8.625 kj =40.7 kj
したがって、この例では、ベンゼンを液化して温度を335.0 kに下げるために除去され、その温度を335.0 kに下げるのは40.7 kJになります。初期温度(TI)を特定の問題の実際の値に置き換えることを忘れないでください。