第5章熱化学
Introductionはじめに
Learning Objectives学習目標
- Energy Basicsエネルギーの基礎
- Calorimetry熱量測定
- Enthalpyエンタルピー
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Figure 5.1図 5.1
Sliding a match head along a rough surface initiates a combustion reaction that produces energy in the form of heat and light. (credit: modification of work by Laszlo Ilyes)
マッチの先端を粗い面にこすりつけると燃焼反応が始まり、熱と光の形でエネルギーが生じる。（出典：Laszlo Ilyesの作品を改変）
Chemical reactions, such as those that occur when you light a match, involve changes in energy as well as matter. Societies at all levels of development could not function without the energy released by chemical reactions. In 2012, about 85% of US energy consumption came from the combustion of petroleum products, coal, wood, and garbage. We use this energy to produce electricity (38%); to transport food, raw materials, manufactured goods, and people (27%); for industrial production (21%); and to heat and power our homes and businesses (10%). US Energy Information Administration, Primary Energy Consumption by Source and Sector, 2012, http://www.eia.gov/totalenergy/data/monthly/pdf/flow/css_2012_energy.pdf. Data derived from US Energy Information Administration, Monthly Energy Review (January 2014). While these combustion reactions help us meet our essential energy needs, they are also recognized by the majority of the scientific community as a major contributor to global climate change.
英語のヒント
マッチに火をつけるときのような化学反応では、物質だけでなくエネルギーも変化する。どの発展段階の社会も、化学反応が放出するエネルギーなしには機能しない。2012年の米国のエネルギー消費の約85%は、石油製品、石炭、木材、ごみの燃焼によるものだった。このエネルギーは、発電（38%）、食品・原材料・製品・人の輸送（27%）、工業生産（21%）、家庭や事業所の暖房と動力（10%）に使われている。出典：米国エネルギー情報局『供給源・部門別一次エネルギー消費、2012年』、http://www.eia.gov/totalenergy/data/monthly/pdf/flow/css_2012_energy.pdf。データは同局『月次エネルギーレビュー』2014年1月号による。これらの燃焼反応は、私たちに不可欠なエネルギー需要を満たす一方、科学界の大多数から、地球規模の気候変動の主要な要因とも認識されている。
Useful forms of energy are also available from a variety of chemical reactions other than combustion. For example, the energy produced by the batteries in a cell phone, car, or flashlight results from chemical reactions. This chapter introduces many of the basic ideas necessary to explore the relationships between chemical changes and energy, with a focus on thermal energy.
英語のヒント
燃焼以外のさまざまな化学反応からも、利用できる形のエネルギーが得られる。たとえば、携帯電話、自動車、懐中電灯の電池が生むエネルギーは、化学反応によるものである。この章では、熱エネルギーに重点を置き、化学変化とエネルギーの関係を調べるために必要な、基本的な考え方を紹介する。