モル熱容量は、物質の温度を1度(摂氏またはケルビン)上げるために、物質の1モル(mol)を上げるために追加する必要がある熱量です。 モル熱容量は、比熱を取り、それをモル質量で乗算する必要があるモル熱容量の式を使用して求めることができます。
モル熱容量の式を以下に示します。
比熱とは何ですか? ザ・ 比熱 液体の温度は、液体の温度を1度(摂氏またはケルビン)上げるために1グラムの液体に追加する必要がある熱量です。 熱容量が大きいほど、温度を上げるためにより多くの熱が必要になります。
ザ・ 熱容量 上記のいずれの用語よりも一般的です。 これは、特定の量の物質の温度を1度上げるのに必要な熱量を表します。
水の比熱とは何ですか?
水の比熱は4.18J / g-Kです。 単位に注意することが重要です。ジュールはエネルギーまたは熱用です。 ケルビンは熱の程度の増加のためです。 最後に、gは物質の規定量を表します。
水のモル熱容量はどれくらいですか?
物質のモル熱容量は、物質1molの熱容量であることを忘れないでください。 これは、単位にグラムではなくモルを含める必要があることを意味します。
グラムの代わりに、モルに変換する必要があります。 これには、モル熱容量の式を使用する必要があります。 つまり、水の比熱と水のモル質量が必要です。 水のモル質量は18.0g / molです。
それを掛け合わせると、次のようになります。
モル熱容量の計算
一般に、化合物または元素のモル熱容量を見つけるには、比熱にモル質量を掛けるだけです。
たとえば、メタンの比熱(CH4)は2.20 J / g-Kです。 モル熱容量に変換するには、モル熱容量の式を使用できます。比熱にメタンのモル質量を掛けます。 メタンのモル質量は16.04J / g-Kです。
上記を掛け合わせると、次のようになります。
物質の温度を上げるにはどのくらいの熱が必要ですか?
特定の量の物質の温度を特定の度数だけ上げるために必要な熱量を計算するには、次の方程式を使用できます。
ここで、qは熱、nはモル数、Cはモル熱容量、ΔTは温度変化です。
例えば: 5 molの水銀(Hg)の温度を10 K上げるには、どのくらいの熱が必要ですか? 水銀の比熱は27.8J / mol-Kです。
したがって、
n = 5 mol
C = 27.8 J / mol-K
ΔT= 10 K
q =?
これを方程式に代入すると、次のようになります。
したがって、5molのHgを10Kで加熱するのに必要な熱量は次のとおりです。
吸収された熱量がわかっている場合は、この方程式を使用して物質のモル数を見つけることもできます。
例えば: あなたは炭酸カルシウムのサンプル(CaCO3)は5 K上昇し、吸収されるエネルギーは550 Jで、モル熱容量は82 J / mol-Kです。
n =?
C = 82 J / mol-K
ΔT= 5 K
q = 550 J
これは、元の方程式を再配置して、すでに知っているqを解く代わりに、nを解くことができることを意味します。
ここで、既知の値をプラグインします。
最後に、これはサンプルが以下を持っていたことを意味します:
この方程式を使用すると、他の3つの量がある場合、4つの量のいずれかを決定できます。