วชา วทยฯ เคม ม. ตน ตอนท 02

เรอง การค านวณพลงงานการเปลยนสถานะ โดย พไผ เดอนเพญ ฉายทองด สถาบนกวดวชา We By The Brain

บทท 2 การค านวณพลงงาน การเปลยนสถานะ

1.1 ระบบกบสงแวดลอม การศกษาการเปลยนแปลงของสารในปฏกรยาเคมใดๆ จะแบงขอบเขตการศกษาเปน 2 สวนคอ ระบบ กบ สงแวดลอม 1) ระบบ (System) คอ สงทเราสนใจ หรอ อยในขอบเขตทเราตองการศกษา 2) สงแวดลอม (Surrounding) คอ สงทเราไมตองการศกษา หรอนอกเขตทศกษา

ระบบปด ระบบเปด

ไมมการถายเทมวลจากระบบ ไปสสงแวดลอม (มวลคงท)

มการถายเทมวลจากระบบไปสสงแวดลอม (มวลไมคงท)

H2O H2O

1.2 การเปลยนแปลงพลงงานความรอน การเปลยนแปลงพลงงานความรอน แบงออกเปน 2 ประเภท คอ 1. คายความรอน 2. ดดความรอน

ถาระบบคาย เรารสก ................ ถาระบบดด เรารสก ................

1.3 สถานะทง 3 สถานะ ของแขง ของเหลว แกส

- รปรางคงทแนนอน - ปรมาตรคงทแนนอน

- รปรางไมคงท - ปรมาตรคงทแนนอน

- รปรางไมคงท - ปรมาตรไมคงท

1.4 พลงงานกบการเปลยนสถานะ ดดพลงงาน

คายพลงงาน ของแขง ของเหลว แกส

หลอมเหลว แขงตว

เดอด ควบแนน

สรางคาย สลายดด

การเปลยนสถานะ สถานะเรมตน สถานะสดทาย

การหลอมเหลว ระเหด ระเหย

การควบแนน

ของแขง ของแขง ของเหลว แกส

ของเหลว แกส แกส

ของเหลว

EX การเปลยนแปลงในขอใด เปนประเภทดดความรอน

1. การควบแนน การแขงตว

2. การควบแนน การหลอมเหลว

3. การระเหด การระเหย

4. การแขงตว การเดอด

EX การเปลยนแปลงในขอใด เปนประเภทคายความรอน

1. การระเหดของลกเหมน

2. กอนเฆฆกลายเปนน าฝน

3. ทาแอลกอฮอลทผวหนงแลวรสกเยน

4. ละลายสารเคมชนดหนงในน าแลวอณหภมน าลดลง

1.5 การหาสถานะของสาร

ถาโจทยไมบอกอะไรใหถอวาหาสถานะทอณหภมหองคอ 25 oC

จดเยอกแขง จดควบแนน

ของแขง ของเหลว แกส จดหลอมเหลว จดเดอด

EX ทอณหภม 25 oC สาร ก ข และ ค อยในสถานะแกส ของเหลว และ ของแขง ตามล าดบ ขอใดสอดคลองกบขอมล จดหลอมเหลว

(oC) จดเดอด (oC)

ก ข ค ก ข ค -91 -188 -188 32

-8.8 32 -91 -91

32 -91 32 -188

98 -42 -42 330

-42 330 98 98

330 98 330 -42

1. 2. 3. 4.

1.6 การค านวณพลงงานการเปลยนสถานะ

E = m L E = m c T E = ปรมาณความรอน (หนวย cal หรอ J ขนกบคา L และ c) m = มวลของน า L = ความรอนแฝงของสาร c = ความจความรอนของน า = 1 cal/g oC = 4.2 J/g oC T = ผลตางของอณหภม

สถานะเปลยน อณหภมยงคงท

สถานะไมเปลยน อณหภมเปลยน

EX ตองการใหน า 500 g ท 100 oC กลายเปนไอน าท 100 oC ตองใชพลงงานก kJ ก าหนด ความรอนแฝงการกลายเปนไอของน า = 2256 kJ/kg

EX ไอน าจ านวน 1 kg ท 100 oC กลายเปนน าแขงท 0 oC จะคายพลงงานเทาใด (ความรอนแฝงการกลายเปนไอ และ การหลอมเหลวของน า = 2 kJ/g และ 300 kJ/kg ตามล าดบ ความรอนจ าเพาะของน า = 4.2 kJ/kg oC )

EX น าแขงจ านวน 1 kg ท 0 oC กลายเปนไอน าท 100 oC จะดดพลงงานเทาใด (ความรอนแฝงการกลายเปนไอ และ การหลอมเหลวของน า = 2 kJ/g และ 300 kJ/kg ตามล าดบ ความรอนจ าเพาะของน า = 4.2 kJ/kg oC )

EX จงเขยนกราฟคราวๆแสดงการเปลยนแปลงอณหภมกบเวลา ถาท าใหไอน า 120oC กลายเปนน าแขงท -5 oC

EX ถาท าใหน าแขงท 0oC กลายเปนไอน าท 100oC ทความดน 1 บรรยากาศ จะตองใชพลงงานกกโลจลตอโมล

สาร อณหภม พลงงาน (kJ/mol) น าแขง น า น า ไอน า

0 0

100 100

a b c d

1. a + b + c + d 2. a + d 3. c + d – a + d 4. d – a