放出される熱量の計算方法

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著者: Laura McKinney
作成日: 2 4月 2021
更新日: 13 5月 2024
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【中2 理科】  中2-45  熱量と電力量② ・ 問題編
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一部の化学反応は、熱によってエネルギーを放出します。言い換えれば、彼らは周囲に熱を伝えます。これらは発熱反応として知られています。「exo」は放出を意味し、「thermic」は熱を意味します。発熱反応の例には、燃焼(燃焼)、燃焼などの酸化反応、酸とアルカリ間の中和反応などがあります。コーヒーやその他の温かい飲み物用のハンドウォーマーや自己加熱缶などの多くの日常品は発熱反応を起こします。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

化学反応で放出される熱量を計算するには、式Q = mcΔTを使用します。Qは伝達される熱エネルギー(ジュール)、mは加熱される液体の質量(グラム)、cは比液体の熱容量(摂氏1グラムあたりのジュール)およびΔTは液体の温度変化(摂氏)です。

熱と温度の違い

温度と熱は同じものではないことを覚えておくことが重要です。温度は、摂氏または華氏で測定される何かの温度の尺度です。一方、熱は、ジュールで測定される物体に含まれる熱エネルギーの尺度です。熱エネルギーが物体に伝達される場合、その温度上昇は、物体の質量、物体が作られる物質、および物体に伝達されるエネルギーの量に依存します。物体に伝わる熱エネルギーが多いほど、その温度は大きく上昇します。

比熱容量

物質の比熱容量は、物質の1 kgの温度を摂氏1度変化させるのに必要なエネルギー量です。異なる物質の比熱容量は異なります。たとえば、液体の比熱容量は4181ジュール/ kg度C、酸素の比熱容量は918ジュール/ kg度C、鉛の比熱容量は128ジュール/ kgです。 C.

物質の既知の質量の温度を上げるのに必要なエネルギーを計算するには、方程式E = m×c×θを使用します。ここで、Eはジュールで伝達されるエネルギー、mはkgでの物質の質量、cはJ / kg度Cとθでの比熱容量はC度単位の温度変化です。たとえば、3 kgの水の温度を40度Cから30度Cに上げるためにどれだけのエネルギーを転送する必要があるかを計算するには、計算はE = 3×4181×(40-30)であり、125,430 J(125.43 kJ)の答えが得られます。

放出される熱の計算

100 cm3の酸を100 cm3のアルカリと混合し、温度を24℃から32℃に上げたと想像してください。ジュールで放出される熱量を計算するには、まず温度変化を計算します。 ΔT(32-24 = 8)。次に、Q = mc ∆T、つまりQ =(100 + 100)x 4.18 x 8を使用します。水の比熱容量4181ジュール/ kg摂氏を1000で除して、ジュール/ g℃の数値を取得します。答えは6,688です。これは、6688ジュールの熱が放出されることを意味します。