ホーム 化学・生物 反応エンタルピー(熱量測定)計算機 作成日: 2026年6月17日 17:24 反応エンタルピー(熱量測定)計算機 入力 溶液の質量100 g比熱4,184 J/(kg·K)温度変化5 °C反応したモル数0.05 mol 化学・生物 反応エンタルピー(熱量測定)計算機 コーヒーカップ熱量計の温度変化から反応エンタルピー(反応熱)を求めます。溶液の質量、比熱、温度変化、反応したモル数を入力すると、放出された熱 q = mcΔT(ジュール)とモルエンタルピー ΔH_rxn(kJ/mol)が得られます。 メートル法 入力 溶液の質量 g 熱量計の中で温まったり冷えたりする溶液の質量です。希薄な水溶液ではこれを液体の質量とみなし、水に近い溶液 100 mL は約 100 g です。 比熱 J/(kg·K) 溶液の比熱容量で、単位は J/(kg·K)、すなわち 1 kg を 1 K 上げるのに必要なエネルギーです。希薄な水溶液は通常、水の 4184 J/(kg·K) で近似します。 温度変化 °C 溶液の温度変化 ΔT = T_final − T_initial で、単位は °C(ケルビンでの変化と数値的に等しい)です。正の値は溶液が温まったことを意味し、発熱反応に対応します。 反応したモル数 mol 実際に反応した制限反応物の量で、モル単位です。モルエンタルピーは熱をこの量で割ったものなので、0 より大きい必要があります。 結果 値を入力すると計算結果が表示されます。 反応エンタルピー kJ/mol モル反応エンタルピー ΔH_rxn = −q / n で、kJ/mol で表します。符号は溶液が得た熱に対して反転するため、発熱反応(温度上昇)では ΔH が負になります。 詳細 放出された熱 J 溶液とやり取りした熱 q = m × c × ΔT で、単位はジュールです。正の値は、発熱反応から溶液が吸収した熱です。 共有 レポートを印刷 リセット 埋め込み この計算機を埋め込む プレビュー このコードをページに貼り付けると計算機を表示できます。 コードをコピー この計算を共有 このリンクを開くと、入力した値がそのまま表示されます。 リンクをコピー 共有する XFacebookLINE メール 最終更新: 2026-06-16 熱量測定から反応エンタルピーを求める 定圧(コーヒーカップ)熱量計では、溶液中で反応を行い、放出または吸収される熱がその溶液の温度変化として現れます。溶液とやり取りされる熱は次のとおりです。 q=m c ΔTq = m \, c \, \Delta Tq=mcΔT 記号量単位q溶液とやり取りした熱Jm溶液の質量kgc溶液の比熱J·kg⁻¹·K⁻¹ΔT温度変化K (= °C の変化) 反応 1 モルあたり のエンタルピーを得るには、反応したモル数で割り、符号を反転します。溶液が得た熱は反応系が失った熱なので、次のようになります。 ΔHrxn=−qn\Delta H_{rxn} = -\frac{q}{n}ΔHrxn=−nq 温度が上がると ΔT は正、q は正、ΔH は負になります。これが発熱反応の特徴です。 計算例 100 g の希薄な水溶液中で反応を行います。溶液を水とみなすと比熱は c = 4184 J·kg⁻¹·K⁻¹ です。温度は 5 °C 上がり、制限反応物 0.05 mol が消費されました。まず質量をキログラム(100 g = 0.1 kg)にして、溶液が吸収した熱を求めます。 q=m c ΔT=0.1×4184×5=2092 Jq = m \, c \, \Delta T = 0.1 \times 4184 \times 5 = 2092\ \text{J}q=mcΔT=0.1×4184×5=2092 J 次にモルエンタルピーに換算し、符号の慣例を適用します。 ΔHrxn=−qn=−20920.05=−41840 J/mol=−41.84 kJ/mol\Delta H_{rxn} = -\frac{q}{n} = -\frac{2092}{0.05} = -41840\ \text{J/mol} = -41.84\ \text{kJ/mol}ΔHrxn=−nq=−0.052092=−41840 J/mol=−41.84 kJ/mol 負の結果は、温度上昇と整合して反応が発熱性であることを裏づけます。 符号の慣例に注意する ここでの温度変化は ΔT = T_final − T_initial です。摂氏 1 度とケルビン 1 は同じ大きさなので、5 °C の変化は 5 K の変化であり、ΔT に温度の換算は必要ありません。符号が問題になるのは最後の段階だけです。溶液へ流れ 込む 熱(温度上昇)は反応から流れ 出る 熱を意味するため、ΔH_rxn は q と逆の符号をもちます。 温度変化反応の種類ΔH の符号溶液が温まる(ΔT > 0)発熱負溶液が冷える(ΔT < 0)吸熱正 単純なモデルが省いていること この計算は、すべてのジュールが溶液に入る完全に断熱された熱量計を仮定し、また溶液が溶媒と同じように振る舞って混合物の代わりに水の質量と比熱を使えると仮定しています。実際の測定では一部の熱が周囲やカップに失われるため、丁寧な実験では熱量計定数(装置自体の熱容量)を含め、混合中に失われる熱を補正します。教育規模の中和実験や溶解実験では、水による近似でたいてい十分に意味のあるモルエンタルピーが得られます。 よくある質問 (FAQ)熱量測定のデータからエンタルピーをどう計算しますか?まず溶液が吸収した熱を求めます。q = m × c × ΔT で、m は溶液の質量、c はその比熱、ΔT は温度変化です。次にこれを消費した反応物のモル数で割り、符号を反転してモルエンタルピーを得ます。ΔH_rxn = −q / n です。符号の反転は、溶液が得た熱が反応系から失われたことを反映しています。ジュールをモルで割ると J/mol になり、通常は kJ/mol で報告します。 コーヒーカップ熱量計とは何ですか?コーヒーカップ熱量計は単純な定圧熱量計で、しばしば文字どおり断熱性の発泡カップに温度計を挿したものです。溶液中で反応を行い、その溶液の温度変化を測定します。実験は大気に開かれた定圧条件で行われるため、測定される熱は反応のエンタルピー変化に等しくなります。中和熱、溶解熱、その他の溶液反応の熱を測る、標準的な教育用の装置です。 なぜ発熱反応では ΔH が負になるのですか?発熱反応が熱を放出すると、そのエネルギーは周囲の溶液に流れ込み、温度が上がります。したがって ΔT は正、q(溶液が得た熱)も正です。しかしエンタルピーは反応系の性質であり、その系はエネルギーを失っています。慣例により ΔH_rxn = −q / n とするため、正の温度上昇は負の ΔH をもたらします。吸熱反応は溶液を冷やすので、ΔT は負、ΔH は正になります。 この計算はどのような仮定をしていますか?熱量計が完全に断熱されていて、すべての熱が溶液に入り、周囲に漏れたりカップ自体に吸収されたりしないと仮定しています。また、溶液が溶媒と同じように振る舞うとみなし、希薄な水溶液には水の比熱と質量を用います。より丁寧な実験では、熱量計の熱容量(熱量計定数)を加え、測定中の熱の損失を補正します。 次のおすすめ ギブズ自由エネルギーの計算 ΔG = ΔH − TΔS の式を用いて、エンタルピー変化 ΔH・エントロピー変化 ΔS・温度 T からギブズ自由エネルギー ΔG を計算する。 詳しく解説比熱の計算 熱量 Q = mcΔT を計算します。質量・比熱容量・初期温度と最終温度を入力すると、吸収または放出した熱量を J・kJ・cal・kcal で表示します。 詳しく解説アレニウス式による計算 頻度因子・活性化エネルギー・温度から速度定数 k = A·exp(−Ea/RT) を計算し、活性化衝突のボルツマン分率も求める。 詳しく解説 200+ ツール · 10 言語対応 · 完全無料 熱力学の他の計算 アレニウス式による計算ギブズ自由エネルギーの計算クラウジウス・クラペイロンの式 計算機ネルンスト方程式による計算ファントホッフの式の計算反応エンタルピー(熱量測定)計算機 +6 more Show less 起電力からのギブズ自由エネルギーの計算起電力からの平衡定数の計算凝固点降下の計算標準起電力の計算沸点上昇の計算平衡定数の計算 化学・生物の他のカテゴリ 化学量論 アトムエコノミーの計算モル計算質量パーセント組成の計算収率の計算滴定の計算平均原子量計算機理論収量の計算溶液 Ka から pKa への変換pH の計算ppm 濃度の計算ヘンダーソン・ハッセルバルヒの式モル濃度の計算ラウールの法則による計算ランベルト・ベールの法則 計算機希釈の計算規定度計算機質量パーセント濃度の計算質量モル濃度の計算浸透圧の計算電離度(電離百分率)計算機溶解度積(Ksp)計算機すべてのツール グレアムの噴散の法則 計算機ドルトンの分圧の法則 計算機ファラデーの電気分解の法則 計算機ファンデルワールスの状態方程式計算機ボイル・シャルルの法則リュードベリの式 計算機一次反応の積分形速度式の計算気体の密度の計算形式電荷の計算二次反応の積分形速度式の計算半減期の計算不飽和度の計算平均反応速度の計算理想気体の状態方程式零次反応の積分形速度式の計算 この計算機は役に立ちましたか? 役に立った 改善が必要 改善が必要 どのような点が改善されると良いですか? フィードバックを送信 Powered by OneCalc ↗
最終更新: 2026-06-16 熱量測定から反応エンタルピーを求める 定圧(コーヒーカップ)熱量計では、溶液中で反応を行い、放出または吸収される熱がその溶液の温度変化として現れます。溶液とやり取りされる熱は次のとおりです。 q=m c ΔTq = m \, c \, \Delta Tq=mcΔT 記号量単位q溶液とやり取りした熱Jm溶液の質量kgc溶液の比熱J·kg⁻¹·K⁻¹ΔT温度変化K (= °C の変化) 反応 1 モルあたり のエンタルピーを得るには、反応したモル数で割り、符号を反転します。溶液が得た熱は反応系が失った熱なので、次のようになります。 ΔHrxn=−qn\Delta H_{rxn} = -\frac{q}{n}ΔHrxn=−nq 温度が上がると ΔT は正、q は正、ΔH は負になります。これが発熱反応の特徴です。 計算例 100 g の希薄な水溶液中で反応を行います。溶液を水とみなすと比熱は c = 4184 J·kg⁻¹·K⁻¹ です。温度は 5 °C 上がり、制限反応物 0.05 mol が消費されました。まず質量をキログラム(100 g = 0.1 kg)にして、溶液が吸収した熱を求めます。 q=m c ΔT=0.1×4184×5=2092 Jq = m \, c \, \Delta T = 0.1 \times 4184 \times 5 = 2092\ \text{J}q=mcΔT=0.1×4184×5=2092 J 次にモルエンタルピーに換算し、符号の慣例を適用します。 ΔHrxn=−qn=−20920.05=−41840 J/mol=−41.84 kJ/mol\Delta H_{rxn} = -\frac{q}{n} = -\frac{2092}{0.05} = -41840\ \text{J/mol} = -41.84\ \text{kJ/mol}ΔHrxn=−nq=−0.052092=−41840 J/mol=−41.84 kJ/mol 負の結果は、温度上昇と整合して反応が発熱性であることを裏づけます。 符号の慣例に注意する ここでの温度変化は ΔT = T_final − T_initial です。摂氏 1 度とケルビン 1 は同じ大きさなので、5 °C の変化は 5 K の変化であり、ΔT に温度の換算は必要ありません。符号が問題になるのは最後の段階だけです。溶液へ流れ 込む 熱(温度上昇)は反応から流れ 出る 熱を意味するため、ΔH_rxn は q と逆の符号をもちます。 温度変化反応の種類ΔH の符号溶液が温まる(ΔT > 0)発熱負溶液が冷える(ΔT < 0)吸熱正 単純なモデルが省いていること この計算は、すべてのジュールが溶液に入る完全に断熱された熱量計を仮定し、また溶液が溶媒と同じように振る舞って混合物の代わりに水の質量と比熱を使えると仮定しています。実際の測定では一部の熱が周囲やカップに失われるため、丁寧な実験では熱量計定数(装置自体の熱容量)を含め、混合中に失われる熱を補正します。教育規模の中和実験や溶解実験では、水による近似でたいてい十分に意味のあるモルエンタルピーが得られます。 よくある質問 (FAQ)熱量測定のデータからエンタルピーをどう計算しますか?まず溶液が吸収した熱を求めます。q = m × c × ΔT で、m は溶液の質量、c はその比熱、ΔT は温度変化です。次にこれを消費した反応物のモル数で割り、符号を反転してモルエンタルピーを得ます。ΔH_rxn = −q / n です。符号の反転は、溶液が得た熱が反応系から失われたことを反映しています。ジュールをモルで割ると J/mol になり、通常は kJ/mol で報告します。 コーヒーカップ熱量計とは何ですか?コーヒーカップ熱量計は単純な定圧熱量計で、しばしば文字どおり断熱性の発泡カップに温度計を挿したものです。溶液中で反応を行い、その溶液の温度変化を測定します。実験は大気に開かれた定圧条件で行われるため、測定される熱は反応のエンタルピー変化に等しくなります。中和熱、溶解熱、その他の溶液反応の熱を測る、標準的な教育用の装置です。 なぜ発熱反応では ΔH が負になるのですか?発熱反応が熱を放出すると、そのエネルギーは周囲の溶液に流れ込み、温度が上がります。したがって ΔT は正、q(溶液が得た熱)も正です。しかしエンタルピーは反応系の性質であり、その系はエネルギーを失っています。慣例により ΔH_rxn = −q / n とするため、正の温度上昇は負の ΔH をもたらします。吸熱反応は溶液を冷やすので、ΔT は負、ΔH は正になります。 この計算はどのような仮定をしていますか?熱量計が完全に断熱されていて、すべての熱が溶液に入り、周囲に漏れたりカップ自体に吸収されたりしないと仮定しています。また、溶液が溶媒と同じように振る舞うとみなし、希薄な水溶液には水の比熱と質量を用います。より丁寧な実験では、熱量計の熱容量(熱量計定数)を加え、測定中の熱の損失を補正します。