우유 저온살균 63℃ 30분 74℃ 15초 활성화 에너지 kJ/mol

우유를 저온살균할 때 63℃에서 30분이 걸리고,

74℃에서는 15초가 걸렸다.

이 때 활성화 에너지는 약 몇 kJ/mol인가?

① 365

② 401

③ 422

④ 450

Milk is pasteurized if it is heated to 63°C for 30 min.

But if it is heated to 74°C, it only needs 15 s for the same result.

Find the activation energy of this sterilization process.

---------------------------------------------------

ln(k_2 / k_1) = Ea/R (1/T_1 – 1/T_2)

( R = 8.314 J/mol•K )

( R = 1.987 cal/mol•K )

반응 속도와 반응 시간은 반비례하므로,

> k_1 = 1 / (30 × 60) = 1/1800

> T_1 = 273 + 63 = 336 K

> k_2 = 1/15

> T_2 = 273 + 74 = 347 K

Ea = ln(k_2 / k_1) × R / (1/T_1 – 1/T_2)

= ln((1/15) / (1/1800)) × 8.314 / (1/336 – 1/347)

= 421885 J/mol

= 422 kJ/mol

답: ③ 422

[키워드] 아레니우스 기준