Entalpija Ledo pakeitimas vandens garais

Entalpijos pokytis, kai ledas virsta vandeniu ir garais, yra viena iš labiausiai paplitusių entalpijos problemų.

dasar / Getty Images

Ši entalpijos kaitos pavyzdžio problema yra entalpijos pokytis kaip ledas keičia būseną iš kieto į skystą vandenį ir galiausiai į vandens garus.

Entalpijos apžvalga

Galbūt norėsite peržiūrėti Termochemijos dėsniai ir Endoterminės ir egzoterminės reakcijos prieš tau pradedant.

Problema

Duota: The susiliejimo šiluma ledo yra 333 J/g (tai reiškia, kad ištirpus 1 gramui ledo sugeriama 333 J). The garavimo šiluma skysto vandens 100°C temperatūroje yra 2257 J/g.

a dalis: Apskaičiuokite entalpijos pokytis , ΔH, šiems dviem procesams.

H_duO(s) → H_duO(l); ΔH =?

H_duO(l) → H_duO(g); ΔH =?

b dalis: Naudodami ką tik apskaičiuotas vertes, nustatykite, kiek gramų ledo gali ištirpdyti 0,800 kJ šilumos.

Sprendimas

a) Ar pastebėjote, kad susiliejimo ir garavimo šiluma buvo atiduota? džaulių o ne kilodžauliai? Naudojant Periodinė elementų lentelė , mes žinome, kad 1 molis vandens (H_duO) yra 18,02 g. Todėl:

sintezė ΔH = 18,02 g x 333 J / 1 g
sintezė ΔH = 6,00 x 10³J
sintezė ΔH = 6,00 kJ

garinimas ΔH = 18,02 g x 2257 J / 1 g
garinimas ΔH = 4,07 x 10⁴J
garinimas ΔH = 40,7 kJ

Taigi, baigtos termocheminės reakcijos yra:

H_duO(s) → H_duO(l); ΔH = +6,00 kJ
H_duO(l) → H_duO(g); ΔH = +40,7 kJ​

b) Dabar mes žinome, kad:

1 mol H_duO(s) = 18,02 g H_duO(s) ~ 6,00 kJ

Taigi, naudojant šį konversijos koeficientą:

0,800 kJ x 18,02 g ledo / 6,00 kJ = 2,40 g ištirpusio ledo

Atsakymas

a) H_duO(s) → H_duO(l); ΔH = +6,00 kJ
H_duO(l) → H_duO(g); ΔH = +40,7 kJ​

b) 2,40 g ledo ištirpo