Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Különbség a hő és a hőmérséklet között
- Fajlagos hőkapacitás
- A kibocsátott hő kiszámítása
Egyes kémiai reakciók hővel bocsátják ki az energiát. Más szavakkal, hőt továbbítanak a környezetükhöz. Ezeket exoterm reakcióknak nevezik - az "exo" kibocsátást jelent, a "termikus" hőt jelent. Az exoterm reakciók néhány példája az égés (égetés), az oxidációs reakciók, például az égés, valamint a savak és lúgok közötti semlegesítési reakciók. Sok mindennapi termék, például kézi melegítők, kávéfőző és egyéb forró italok önmelegítő kannái exoterm reakciókon mennek keresztül.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A kémiai reakcióban felszabaduló hőmennyiség kiszámításához használjuk a Q = mc ΔT egyenletet, ahol Q az átadott hőenergia (džaulokban), m a felmelegítendő folyadék tömege (grammban), c a fajlagos a folyadék hőkapacitása (joule / gramm Celsius fok) és ΔT a folyadék hőmérsékletének változása (Celsius fok).
Különbség a hő és a hőmérséklet között
Fontos megjegyezni, hogy a hőmérséklet és a hő nem ugyanaz. A hőmérséklet azt jelzi, hogy meleg van-e valami - Celsius-fokban vagy Fahrenheit-fokban mérve -, míg a hő az objektumban található hőenergia mértéke džaulokban mérve. Amikor a hőenergia átjut egy tárgyra, annak hőmérséklet-növekedése függ a tárgy tömegétől, az anyagtól, amelyből az objektum készül, és a tárgyra átadott energia mennyiségétől. Minél több hőenergia jut át egy tárgyra, annál nagyobb a hőmérséklete.
Fajlagos hőkapacitás
Az anyag fajlagos hőkapacitása az az energiamennyiség, amely ahhoz szükséges, hogy az anyag 1 kg hőmérséklete 1 Celsius fokos legyen. A különböző anyagok eltérő fajlagos hőkapacitással bírnak, például a folyadék fajlagos hőkapacitása 4181 joule / kg C, az oxigén fajlagos hőkapacitása 918 joule / kg C, az ólom fajlagos hőkapacitása pedig 128 joule / kg C fok
Az anyag ismert tömegének hőmérsékletének emeléséhez szükséges energia kiszámításához az E = m × c × θ egyenletet kell használni, ahol E a džaulokban átadott energia, m az anyag tömege kg-ban, c a fajlagos hőkapacitás J / kg ° C-ban és θ-ban a hőmérséklet-változás ° C-ban. Például annak meghatározásához, hogy mennyi energiát kell átvinni 3 kg víz hőmérsékletének 40 ° C-ról 30 ° C-ra való emeléséhez, a számítás E = 3 × 4181 × (40 - 30), amely a 125 430 J (125,43 kJ) választ adja.
A kibocsátott hő kiszámítása
Képzelje el, hogy 100 cm3 savat elegyítünk 100 cm3 lúggal, majd a hőmérsékletet 24 ° C-ról 32 ° C-ra emeltük. A džaulokban kibocsátott hőmennyiség kiszámításához az első lépés, hogy kiszámítja a hőmérséklet-változást, AT (32-24 = 8). Ezután a Q = mc ∆T értéket használja, azaz Q = (100 + 100) x 4,18 x 8. A víz fajlagos hőkapacitását (4181 joule / kg Celsius fok) elosztva 1000-rel, hogy a joule / g ° C-ot kapjuk meg. A válasz 6 688, azaz 6688 joule hőt szabadít fel.