logo

TechCodeview

Reaktion lämpökaava

The reaktiolämpö tunnetaan myös Reaktion entalpia on kemiallisen reaktion entalpia-arvon ero vakiopaineessa. Se on termodynaaminen mittayksikkö, jota käytetään määrittämään reaktiossa tuotetun tai vapautuneen energian kokonaismäärä moolia kohden. Tämän seurauksena kemiallisen reaktion lämpö voidaan määritellä lämmöksi, joka vapautuu ympäristöön tai absorboituu reaktion tapahtuessa vakiopaineessa ja lämpötilassa. Joule (J) on yksikkö, jolla mitataan vastaanotetun tai vapautuneen lämmön kokonaismäärä.

Kemiallisissa reaktioissa lämpö siirtyy enimmäkseen reagoivan järjestelmän yhtenä väliaineena ja ympäröivän toisena väliaineena. Ennen kemiallista muutosta ja sen jälkeen lämpöenergian määrä on sama. Toisin sanoen reagoivassa järjestelmässä saatu tai menetetty lämpö vastaa ympäristöstä saatua tai menetettyä lämpöä.



Mikä on reaktiolämpö?

Yksinkertaisesti sanottuna, reaktion lämpö on energiamäärä, joka tarvitaan määritellyn reaktion suorittamiseen; se on negatiivinen eksotermisille reaktioille ja positiivinen endotermisille reaktioille. Tässä endotermiselle reaktiolle ∆H on positiivinen, kun taas ∆H on negatiivinen niille reaktioille, jotka tuottavat lämpöä.

Kun annettu reaktio suoritetaan vakiotilavuudessa, reaktioon vaikuttamiseen tarvittava lämpö ei ole muuta kuin sisäisen energian (∆U) kasvu ∆H/∆U:n kautta on negatiivinen endotermiselle reaktiolle ja positiivinen eksotermiselle reaktiolle.

Reaktiolämmön kaava

Q = m × c × ΔT



Missä,

  • Q = Reaktiolämpö,
  • m = väliaineen massa,
  • c = reaktioväliaineen ominaislämpökapasiteetti,
  • ∆T = väliaineen lämpötilaero.

Lisäksi meillä on toinen yhtälö, kuten

Reaktiolämpö = ΔH (tuotteet) – ΔH (reagenssit)



Missä,

  • ΔH = lämpöarvon muutos

Ratkaistut esimerkit reaktiolämpökaavasta

Esimerkki 1: Laske lämmönmuutos, joka tapahtuu etanolin palamisessa, kun tietty määrä ainetta poltetaan ilmassa 200 g:n veden lämpötilan nostamiseksi 28 celsiusasteesta 42 celsiusasteeseen edellyttäen, että veden ominaislämpökapasiteetti on 4,2 J /g.K.

Ratkaisu:

On annettu, että

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

m = 200 g,

ΔT = 42-28,

eli ΔT = 14 °C tai 14 K

Tässä kysymyksessä mainitaan, että tietty määrä etanolia poltetaan veden lämpötilan nostamiseksi, mikä tarkoittaa, että veden absorboima lämpö kehittyy etanolin polttoprosessissa. Palamisprosessissa menetetty lämpömäärä on yhtä suuri kuin veden saaman lämmön määrä.

Vaihtunut lämmön määrä voidaan määrittää kaavalla,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Siten, Q = 11760 J

Esimerkki 2: Kun natriumkloridi liuotetaan 100 g:aan vettä 25 °C:ssa, saadun liuoksen lämpötila on 21 °C asianmukaisen sekoituksen jälkeen. Jos liuoksen ominaislämpökapasiteetiksi oletetaan 4,18 J / g°C, laske lämmönmuutos liukenemisprosessin aikana.

Ratkaisu:

Tässä on annettu, että

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 - 21,

eli ΔT = 4 K

Prosessi johtaa lämpötilan laskuun, mikä osoittaa, että suolan liukeneminen pyrkii absorboimaan lämpöä järjestelmästä. Koska veden menettämä lämpö on sama kuin suolan absorboima lämpö,

Meillä on,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Siten, Q = 1672 J

Esimerkki 3: Kun 240 grammaa rautaa jäähtyy 90 °C:sta 25 °C:seen, kuinka paljon lämpöä vapautuu? (Otettu huomioon: c = 0,452 J/g °C).

Ratkaisu:

merkkijono char javassa

Meillä on,

m = 240 g,

Raudan ominaislämpökapasiteetti (c) = 0,452 J / g°C,

ΔT = loppulämpötila – alkulämpötila = 25 – 90 = -65 °C

Meillä on kaava,

Q = m × c × ΔT

Laittamalla annetut arvot yllä olevaan yhtälöön saamme,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

siten Q = -7051,2 J

eli Q = -7,05 KJ

Siten, 7,05 KJ lämpöä vapautuu prosessin aikana.

Esimerkki 4: Kuinka paljon hiiltä voidaan lämmittää 20 astetta 100 asteeseen 650 KJ energialla? (Otettu huomioon: c = 4,184 J / g °C)

Ratkaisu:

Tässä meille annetaan,

c = 4,184 J / g astetta C,

q = 650 KJ = 650 000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 celsiusastetta

tekoäly ja älykkäät agentit

Meitä pyydetään löytämään massa (m), jotta meillä on kaava,

Q = m × c × ΔT

yllä oleva yhtälö antaa meille,

m = Q / (c × ΔT)

laittamalla annetut arvot yllä olevaan yhtälöön, saamme tarvittavan hiilen todellisen massan,

m = 650 000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

eli m = 194 kg

Esimerkki 5: Mikä on 60 gramman ominaislämpökapasiteetti ainetta, joka lämpenee 30 °C:sta 40 °C:seen, kun siihen lisätään 968 J energiaa?

Ratkaisu:

Kysymyksessä esitetään, että

m = 60 g

ΔT = 40 - 30 = 10 celsiusastetta

q = 968 joulea

Meidän on löydettävä ominaislämpökapasiteetti ( c ), jotta meillä on kaava,

Q = m × c × ΔT

yllä oleva yhtälö antaa meille,

c = Q / (m × ΔT)

laittamalla annetut arvot yllä olevaan yhtälöön saamme,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Kaavoihin perustuvat artikkelit: