融解熱の例題: 溶ける氷

固体を液体に変えるのに必要なエネルギーを計算する

しし座イカン/ゲッティイメージズ

融解熱は、変化するのに必要な熱エネルギーの量です。 物質の状態 からの物質の 個体 に 液体 .融解エンタルピーとしても知られています。その単位は通常、1 グラムあたりのジュール (J/g) または 1 グラムあたりのカロリー (cal/g) です。この問題例は、水の氷のサンプルを溶かすのに必要なエネルギー量を計算する方法を示しています。

重要ポイント：氷を溶かすための融解熱

• 融解熱は、物質の状態を固体から液体に変化させる (融解する) ために必要な熱の形のエネルギー量です。
• 融解熱の計算式は次のとおりです。 q = m・ΔH_へ
• 物質の状態が変化しても温度は実際には変化しないことに注意してください。そのため、方程式には含まれておらず、計算にも必要ありません。
• ヘリウムの融解を除いて、融解熱は常に正の値です。

例題

25 グラムの氷を溶かすのに必要な熱は何ジュールですか?カロリーの熱は何ですか？

有用な情報： 水の融解熱 = 334 J/g = 80 cal/g

解決

この問題では、融解熱が与えられています。これは、頭のてっぺんから知っていると期待される数字ではありません。一般的な融解熱の値を示す化学表があります。

この問題を解決するには、熱エネルギーを質量と融解熱に関連付ける式が必要です。
q=m・ΔH_へ
どこ
q = 熱エネルギー
m = 質量
ΔH_へ= 融解熱

温度 は方程式のどこにもありません。 変わらない 物質が状態を変えるとき。方程式は簡単なので、答えに適切な単位を使用していることを確認することが重要です。

ジュールで熱を取得するには:
q = (25 g)x(334 J/g)
q = 8350 J
熱をカロリーで表すのは簡単です。
q=m・ΔH_へ
q=(25g)×(80cal/g)
q = 2000 カロリー
答え： 25 グラムの氷を溶かすのに必要な熱量は、8,350 ジュールまたは 2,000 カロリーです。

ノート： 融解熱は正の値でなければなりません。 (例外はヘリウムです。) 負の数が得られた場合は、数学を確認してください。