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キルヒホッフの法則(キルヒホッフのほうそく)とは、グスタフ・キルヒホフによる、熱化学において反応熱の温度係数が反応前後の熱容量の差に等しいという法則である。 定圧変化に対して、定圧熱容量の変化Δ''CP'' は以下のように表される。 : ここで、Δ''H'' は反応によるエンタルピーの変化、''T'' は温度、''P'' は圧力である。 これを積分すると、反応熱は以下の式から求めることができる。ここで''T''0 は基準温度であり、通常は''T''0 = 25 ℃ = 298.15 Kである。 : 温度範囲が広くなく、熱容量Δ''CP'' が温度によらない場合は以下のように表される。 : == 計算例 == アセチレンの燃焼 : C2H2 + (5/2) O2 → 2 CO2 + H2O を考える。アセチレン1molに対し、二酸化炭素2mol、水1molが生成する。Δ''H'' (''T''0) = -1256.8 kJ/molである。 定圧熱容量''CP'' は温度に対し線型に変化し、''CP'' = ''a'' + ''b T'' と表せると仮定する。さらに系外に熱は出ていかないとみなすと、 : となるから、 : : を得る。したがって、係数''a'' , ''b'' が分かれば燃焼熱が計算できる。 ここで係数は下記の表から、''CP'' = 2''CP''(CO2(g)) + ''CP''(H2O(g)) の関係を用いて求める。実際に計算すると、 : ''a'' = 2×''a''(CO2(g)) + ''a''(H2O(g)) = 82.36 JK-1mol-1 : ''b'' = 2×''b''(CO2(g)) + ''b''(H2O(g)) = 0.09661 JK-2mol-1 : ''c'' = Δ''H''(''T''0) - (''b''/2)''T''02 - ''aT''0 = -1285691 Jmol-1 : √D = 505.18 JK-1mol-1 より、 : ''T'' = 4377 K ≒ 4100℃ つまりアセチレンの炎は約4100℃であると分かる。 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア(Wikipedia)』 ■ウィキペディアで「キルヒホッフの法則 (反応熱)」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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