1.Sebuah sampel 466 g air dipanaskan dari 8,50°C menjadi 74,60°C. Hitung jumlah kalor yang diserap (dalam kilojoule) oleh air.
Strategi
Diketahui kuantitas air dan kalor jenis air. Dengan informasi ini dan kenaikan suhu, dapat dihitung jumlah kalor yang diserap (q).
Penyelesaian
q = m.c.Δt
= (466 g) (4,184 J/g°C) (74,60°C - 8,50°C)
= +1,29 x 105J
= +129 kJ
2.Sebuah kuantitas 1,435 g naftalena (C10H8), zat berbau pedas yang digunakan dalam pengusir ngengat, dibakar dalam kalorimeter bom volume tetap. Akibatnya, suhu air naik dari 20,28°C menjadi 25,95°C. Jika kapasitas kalor dari bom ditambah air 10,17 kJ/ °C, hitung kalor pembakaran naftalena secara molar; yaitu menemukan kalor pembakaran molar.
Strategi
Diketahui kapasitas kalor dan kenaikan suhu, bagaimana menghitung kalor yang diserap oleh kalorimeter? Berapa kalor yang dihasilkan oleh pembakaran 1,435 g naftalena? Apa faktor konversi antara gram dan mol naftalena?
Penyelesaian
Kalor yang diserap oleh bom dan air adalah sama dengan produk dari kapasitas kalor dan perubahan suhu. Dari Persamaan (6.16), dengan asumsi tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan, dapat ditulis
qkal = Ckal.Δt
= (10,17 kJ/°C) (25,95°C - 20,28°C)
= +57,66 kJ
karena qsis = qkal + qrx = 0, qkal = -qrx. Perubahan kalor dari reaksi adalah +57,66 kJ. Ini adalah kalor yang dilepaskan oleh pembakaran 1,435 g C10H8; Oleh karena itu, dapat ditulis faktor konversi sebagai
57,66 kJ/1,435 g C10H8
Massa molar naftalena adalah 128,2 g, sehingga kalor dari pembakaran 1 mol naftalena adalah
= -5,151 x 103 kJ/mol
3.Sebuah pelet timbal (Pb) memiliki massa 26,47 g pada 89,98°C ditempatkan di kalorimeter tekanan tetap dengan mengabaikan kapasitas kalor mengandung 100,0 mL air. Suhu air naik dari 22,50°C menjadi 23,17°C. Berapakan kalor jenis pelet timbal?Diketahui massa air dan pelet timbal serta suhu awal dan akhir. Dengan asumsi tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan, kita dapat menyamakan kalor yang dilepas oleh pelet menyebabkan kalor diserap oleh air. Kalor jenis air diketahui, dapat dihitung kalor jenis timbal.
Penyelesaian
Perlakukan kalorimeter sebagai sistem terisolasi (tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan), dapat ditulis
qPb + qH₂O = 0 atau
qPb = -qH₂O
Kalor yang diserap air diberikan oleh
qH₂O = m.c.Δt di mana m adalah massa air dan c adalah kalor jenis dan Δt
= takhir - tawal . Karena itu,
qH₂O = (100,0 g) (4,184 J/g°C) (23,17°C - 22,50°C)
= 280,3 J
Karena kalor dilepas oleh pelet timbal adalah sama dengan kalor yang diterima oleh air, sehingga qPb = -280,3 J. Penyelesaian untuk kalor jenis Pb, dapat ditulis
qPb = m.c.Δt-280,3J = (26,47 g) (s) (23,17°C - 89,98°C)
c = 0,158 J/g°C
Periksa kalor jenis logam yang ditunjukkan pada Tabel 6.2.
Strategi
Sebuah sketsa dari situasi awal dan akhir adalah sebagai berikut:
Diketahui massa air dan pelet timbal serta suhu awal dan akhir. Dengan asumsi tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan, kita dapat menyamakan kalor yang dilepas oleh pelet menyebabkan kalor diserap oleh air. Kalor jenis air diketahui, dapat dihitung kalor jenis timbal.
Penyelesaian
Perlakukan kalorimeter sebagai sistem terisolasi (tidak ada kalor yang hilang ke lingkungan), dapat ditulis
qPb + qH₂O = 0 atau
qPb = -qH₂O
Kalor yang diserap air diberikan oleh
qH₂O = m.c.Δt di mana m adalah massa air dan c adalah kalor jenis dan Δt
= takhir - tawal . Karena itu,qH₂O = (100,0 g) (4,184 J/g°C) (23,17°C - 22,50°C)
= 280,3 J
Karena kalor dilepas oleh pelet timbal adalah sama dengan kalor yang diterima oleh air, sehingga qPb = -280,3 J. Penyelesaian untuk kalor jenis Pb, dapat ditulis
qPb = m.c.Δt-280,3J = (26,47 g) (s) (23,17°C - 89,98°C)
c = 0,158 J/g°C
Tidak ada komentar:
Posting Komentar