ethanol vapor 25.0 g 93.0℃ -11.0℃ energy kJ

에탄올 증기 25.0 g을 93.0 ℃에서 –11.0 ℃로 응축시킬 때

방출되는 에너지는 몇 kJ인가?

에탄올의 mp는 –114.1 ℃, bp는 78.3 ℃,

ΔH_증발는 38.56 kJ/mol, ΔH_용융는 4.93 kJ/mol이다.

액체 에탄올의 몰열용량은 112.3 J/(K•mol)이고,

에탄올 증기의 몰열용량은 65.6 J/(K•mol)이다.

How much energy in kJ is released when 25.0 g of ethanol vapor at 93.0 °C is cooled to –11.0 °C?

[참고] –20.0℃ 얼음 0.500 kg을 250.0℃ 수증기로 (kJ)

[ https://ywpop.tistory.com/19590 ]

에탄올 증기 25.0 g을 93.0 ℃에서 –11.0 ℃로 바꿀 때 방출되는 열

= 액체 에탄올 25.0 g을 –11.0 ℃에서 93.0 ℃로 바꾸는데 필요한 열

(부호만 반대)

에탄올, C2H5OH의 몰질량 = 46.07 g/mol 이므로,

25.0 g / (46.07 g/mol)

= 0.54265

≒ 0.543 mol C2H5OH

ΔK = Δ℃ 이므로, (1 K = 1 ℃)

J/mol•K = J/mol•℃

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6662 )

1) –11.0℃ 액체를 78.3℃ 액체로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt

= (112.3 J/mol•℃) (0.543 mol) (78.3 – (–11.0) ℃)

= 5445.4 J

2) 78.3℃ 액체를 78.3℃ 증기로 바꾸는데 필요한 열

q = C m

= (38560 J/mol) (0.543 mol)

= 20938.1 J

3) 78.3℃ 증기를 93.0℃ 증기로 바꾸는데 필요한 열

q = C m Δt

= (65.6 J/mol•℃) (0.543 mol) (93.0 – 78.3 ℃)

= 523.6 J

1) + 2) + 3)

= 5445.4 + 20938.1 + 523.6

= 26907.1 J

= 26.9 kJ

---> 필요한 에너지 = +26.9 kJ

---> 방출되는 에너지 = –26.9 kJ

답: 26.9 kJ

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/16431 ]

78℃ 에탄올 75.0 g 응축 –114℃ 냉각 방출 열(kJ)

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/6034 ]

60.0℃ 에탄올 50.0 g을 78.4℃ 증기로(kJ)

–10.0℃ 고체 벤젠 25.0 g을 20.0℃ 액체 벤젠으로(kJ)

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