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標準燃焼熱
(標準燃焼熱)
'''燃焼熱'''(ねんしょうねつ)とは、ある単位量の物質が[[完全燃焼]]した時に発生する[[熱量]]である。普通、物質1[[モル]]あるいは1[[グラム]]当たりの値が用いられ、単位はそれぞれ「J/ mol<sup>&minus;1</sup>」「J/ g<sup>&minus;1</sup>」で表される。
 
== 標準燃焼熱 ==
[[標準状態]] (298.15[[ケルビン|K]], 10<sup>5</sup>[[パスカル|Pa]])の理想系において、物質1molが完全燃焼したとき発生する熱量を'''標準燃焼熱'''と呼び、その[[エンタルピー]]変化&Delta;<sub>c</sub>''H''&ordm;で表される。
 
[[炭素]]、[[水素]]、[[酸素]]および[[窒素]]からなる[[分子式]]C<sub>a</sub>H<sub>b</sub>O<sub>c</sub>N<sub>d</sub>で表される化合物の燃焼熱については、その燃焼生成物を[[二酸化炭素]]、[[水]]および[[窒素]]とし以下の反応式で表される。
: <math>\rm C_aH_bO_cN_d + \frac{4a+b-2c}{2} O_2(g) \longrightarrow a CO_2(g) + \frac{b}{2} H_2O(l) + \frac{d}{2} N_2(g)</math>
 
また、この燃焼エンタルピー変化は二酸化炭素&Delta;<sub>f</sub>''H''&ordm;<sub>CO2</sub>、水の[[標準生成熱|標準生成エンタルピー変化]]&Delta;<sub>f</sub>''H''&ordm;<sub>H2O</sub>および化合物C<sub>a</sub>H<sub>b</sub>O<sub>c</sub>N<sub>d</sub>の標準生成エンタルピー変化&Delta;<sub>f</sub>''H''&ordm;との間に以下の関係がある。
: <math>\begin{align}
\Delta_{\rm{c}} H^\circ & = a \Delta_{\rm{f}} H^\circ_{\rm{CO_2}} + \frac{b}{2} \Delta_{\rm{f}} H^\circ_{\rm{H_2O}} - \Delta_{\rm{f}} H^\circ_{\rm{C_aH_bO_cN_d}} \\
& = a \times -393.51 \rm{kJ mol}^{-1} + \frac{b}{2} \times -285.83 \rm{kJ mol}^{-1} - \Delta_f \mathit{H}^\circ_{\rm{C_aH_bO_cN_d}} \\
\end{align}</math>
 
たとえば[[メタン]]の標準燃焼熱は890.36 kJ mol<sup>&minus;1</sup>であり、以下のように表される。
: <math>\rm CH_4(g) + 2 O_2(g) \longrightarrow CO_2(g) + 2 H_2O(l)</math>
: <math>\Delta_{\rm{c}} H^\circ = -890.36\rm{kJ mol}^{-1}</math>
 
== 関連事項 ==
* [[エンタルピー]]
* [[エントロピー]]
* [[生成熱]]
* [[熱容量]]
* [[熱力学]]
 
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