こんばんは.
一定体積のもとで酸素ガス1molと水素ガス2molが反応して水蒸気2molができるときに放出されるエネルギーを求めよ.但しO2(g)+2H2(g)→2H2O(g)の標準エンタルピー変化は-483.64kj/mol(298.15K)とする.
という問題です.私は体積変化ができないことから放出されるエネルギーはzeroだと考えましたがどうもピンときません.温度変化等が述べられていないのでこれでよいと思うのですが如何でしょうか.
どなたかご助言をお願い致します.
体積変化がなければ仕事は0ですが,熱のやりとりはあるので内部エネルギーは変化します.この内部エネルギー変化の符号を変えたものが放出されるエネルギーです. 一方,定圧での反応では,熱と仕事によって内部エネルギーが変化します.この場合,受け取る熱はエンタルピー変化に等しく,仕事は体積の変化から求められます.
理想気体の内部エネルギーが温度だけの関数であることを考慮して,これら2つの場合を比較すれば,放出されるエネルギーは簡単に求められるでしょう.