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第 10 章
熱化學
利用彈卡計測定燃燒熱的原理如下:當彈卡計反應室中的物質燃燒後,會使彈卡計
中的水和彈卡計本身的溫度上升,由水溫上升的度數,即可計算求得該物質的燃燒熱。
ΔH:燃燒熱(cal)
m :水的質量(g)
1
s :水的比熱(cal/g ℃)
公式 ΔH = m s ΔT + m s ΔT 1
2 2
1 1
10-4 m :彈卡計的質量(g)
2
s :彈卡計的比熱(cal/g ℃)
2
ΔT:水溫上升的度數(℃)
使用卡計測定物質反應熱時,須先測得卡計的比熱、熱容量(卡計溫度每升高 1℃
所需的熱量)或水當量,這可藉由燃燒已知燃燒熱的物質,例如純苯甲酸(又名安息香
酸,燃燒熱為- 771.2 kcal/mol)而得到。卡計之水當量係指卡計所吸收之熱量相當於
若干克水所吸收之熱量。
範例 10-2
取 3g 的碳在卡計中燃燒,最終水及卡計的溫度上升 11 ℃,已知卡計重量為 1500g,
比熱為 0.093 cal/g℃,水的重量為 2000g,比熱為 1 cal/g.℃,則碳的莫耳燃燒熱為若
干 kcal ?
解 ΔH = m s ΔT + m s ΔT
2 2
1 1
ΔH = 2000×1×11 + 1500×0.093×11 = 23534.5 cal = 23.53 kcal
C 原子量= 12,即 1 莫耳為 12 g
3 g - 23.53kcal
12 g x
x =- 94.12 kcal。
10-3.2 隨堂練習
( )1. 取 2 g 蔗糖在卡計中燃燒,反應完成後,水及卡計的溫度由 25 ℃上升至
32.8℃, 已知卡計熱容量為 10 cal/℃, 水的重量為 1000 g, 比熱為 1 cal/g. ℃,
則此 2 g 蔗糖的燃燒熱為何?
(A) 1970 (B) 3939 (C) 4924 (D) 7878 cal。
( )2. 一般卡計大多在密閉之鋼瓶中進行,故所測得之反應熱為
(A)ΔH (B)ΔU (C)H (D)ΔS。
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