logo

TechCodeview

Reakcijos šilumos formulė

The reakcijos šiluma taip pat žinomas kaip Reakcijos entalpija yra cheminės reakcijos entalpijos vertės skirtumas esant pastoviam slėgiui. Tai termodinaminis matavimo vienetas, naudojamas bendram energijos kiekiui, pagamintam arba išleistam vienam moliui reakcijos metu, nustatyti. Dėl to cheminės reakcijos šiluma gali būti apibrėžiama kaip šiluma, išsiskirianti į aplinką arba absorbuojama, kai reakcija vyksta esant pastoviam slėgiui ir temperatūrai. Džaulis (J) yra vienetas, naudojamas bendram gautos arba išleistos šilumos kiekiui matuoti.

Cheminėse reakcijose šiluma dažniausiai perduodama tarp reaguojančios sistemos kaip vienos terpės ir aplinkinių kaip kitos. Prieš ir po cheminės transformacijos šilumos energijos kiekis yra vienodas. Kitaip tariant, reaguojančioje sistemoje gaunama arba prarasta šiluma yra lygiavertė šilumai, gaunamai arba prarastai aplinkoje.



Kas yra reakcijos šiluma?

Paprastais žodžiais tariant, reakcijos šiluma yra energijos kiekis, reikalingas nurodytai reakcijai atlikti; jis yra neigiamas egzoterminėms reakcijoms ir teigiamas endoterminėms reakcijoms. Čia e ndoterminės reakcijos atveju ∆H yra teigiamas, o ∆H yra neigiamas toms reakcijoms, kurios gamina šilumą.

Kai tam tikra reakcija vykdoma esant pastoviam tūriui, šiluma, reikalinga reakcijai paveikti, yra ne kas kita, kaip vidinės energijos (∆U) padidėjimas per ∆H/∆U bus neigiamas endoterminei reakcijai ir teigiamas egzoterminei reakcijai.

Reakcijos šilumos formulė

Q = m × c × ΔT



kur,

  • Q = reakcijos šiluma,
  • m = terpės masė,
  • c = specifinė reakcijos terpės šiluminė talpa,
  • ∆T = terpės temperatūros skirtumas.

Be to, mes taip pat turime kitą lygtį, pvz.

Reakcijos šiluma = ΔH (produktai) – ΔH (reagentai)



kur,

  • ΔH = šilumos vertės pokytis

Išspręsti reakcijos šilumos formulės pavyzdžiai

1 pavyzdys: Apskaičiuokite šilumos pokytį, atsirandantį degant etanoliui, kai tam tikras medžiagos kiekis sudeginamas ore, kad 200 g vandens temperatūra padidėtų nuo 28 iki 42 laipsnių Celsijaus, su sąlyga, kad vandens savitoji šiluminė talpa yra 4,2 J /g.K.

Sprendimas:

Duota, kad

c = 4,2 Jg-1K-1,

m = 200 g,

ΔT = 42–28,

y., ΔT = 14 °C arba 14 K

Klausime paminėta, kad tam tikras etanolio kiekis sudeginamas siekiant pakelti vandens temperatūrą, o tai reiškia, kad vandens sugeriama šiluma išsiskiria etanolio degimo procese. Degimo procese prarandamas šilumos kiekis lygus šilumos kiekiui, kurį gauna vanduo.

Pasikeitusį šilumos kiekį galima nustatyti pagal formulę,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Vadinasi, Q = 11760 J

2 pavyzdys: Kai natrio chloridas ištirpinamas 100 g vandens 25 °C temperatūroje, gauto tirpalo temperatūra po tinkamo maišymo yra 21 °C. Jei manoma, kad tirpalo savitoji šiluminė talpa yra 4,18 J / g°C, apskaičiuokite šilumos pokytį tirpimo proceso metu.

Sprendimas:

Čia duota, kad

c = 4,18 J / g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25–21,

y., ΔT = 4 K

Procesas lemia temperatūros kritimą, o tai rodo, kad ištirpus druskai šiluma absorbuojama iš sistemos. Kadangi vandens prarandama šiluma yra tokia pati kaip druskos sugeriama šiluma,

Mes turime,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Vadinasi, Q = 1672 J

3 pavyzdys: kiek šilumos išsiskiria, kai 240 gramų geležies atvėsta nuo 90 °C iki 25 °C? (Duota: c = 0,452 J / g °C).

Sprendimas:

sąrašo pavyzdys java

Mes turime,

m = 240 g,

Geležies savitoji šiluminė talpa (c) = 0,452 J / g°C,

ΔT = galutinė temperatūra – pradinė temperatūra = 25 – 90 = -65 °C

Mes turime formulę,

Q = m × c × ΔT

Įdėję nurodytas reikšmes į aukščiau pateiktą lygtį, gauname,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

vadinasi, Q = -7051,2 J

y., Q = -7,05 KJ

Vadinasi, 7,05 KJ vykstant procesui išsiskiria šiluma.

4 pavyzdys: Su 650 KJ energijos kiek anglies galima pašildyti nuo 20 °C iki 100 °C? (Duota: c = 4,184 J / g °C)

Sprendimas:

Čia mums duota,

c = 4,184 J / g C laipsnių,

q = 650 KJ = 650 000 J

ΔT = 100–20 = 80 laipsnių Celsijaus

Mūsų prašoma rasti masę (m), kad gautume formulę,

Q = m × c × ΔT

aukščiau pateikta lygtis suteiks mums,

m = Q / (c × ΔT)

įdėję nurodytas vertes į aukščiau pateiktą lygtį, gausime tikrąją reikalingą anglies masę,

m = 650 000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

kas yra svn checkout

y., m = 194 kg

5 pavyzdys. Kokia savitoji šiluminė talpa yra 60 gramų medžiagos, kuri įkaista nuo 30°C iki 40°C, kai pridedama 968 J energijos?

Sprendimas:

Klausime nurodyta, kad

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 laipsnių Celsijaus

q = 968 džauliai

Turime rasti savitąją šiluminę talpą ( c ), kad gautume formulę,

Q = m × c × ΔT

aukščiau pateikta lygtis suteiks mums,

c = Q / (m × ΔT)

įdėję nurodytas reikšmes į aukščiau pateiktą lygtį, gausime,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Susiję straipsniai, pagrįsti formulėmis: