logo

TechCodeview

Формула теплоти реакції

The теплота реакції також відомий як Ентальпія реакції це різниця в значенні ентальпії хімічної реакції під постійним тиском. Це термодинамічна одиниця вимірювання, яка використовується для визначення загальної кількості енергії, виробленої або виділеної на моль у реакції. У результаті тепло хімічної реакції можна визначити як тепло, що виділяється в навколишнє середовище або поглинається, коли реакція відбувається за постійного тиску та температури. Джоуль (Дж) — це одиниця, яка використовується для вимірювання загальної кількості отриманого або виділеного тепла.

У хімічних реакціях тепло в основному передається між реакційною системою як одним середовищем і навколишнім середовищем як іншим. До і після хімічного перетворення кількість теплової енергії однакова. Іншими словами, тепло, отримане або втрачене в системі, що реагує, еквівалентне теплу, отриманому або втраченому в навколишньому середовищі.



Що таке теплота реакції?

Простими словами, теплота реакції - це кількість енергії, необхідної для здійснення зазначеної реакції; він негативний для екзотермічних реакцій і позитивний для ендотермічних реакцій. Тут для ендотермічної реакції ∆H є позитивним, тоді як ∆H є від’ємним для тих реакцій, які виділяють тепло.

Коли дана реакція здійснюється при постійному об’ємі, тепло, необхідне для впливу на реакцію, є нічим іншим, як збільшенням внутрішньої енергії (∆U) через ∆H/∆U буде негативним для ендотермічної реакції та позитивним для екзотермічної реакції.

Формула теплоти реакції

Q = m × c × ΔT



Де,

  • Q = Теплота реакції,
  • m = маса середовища,
  • c = питома теплоємність реакційного середовища,
  • ∆T = різниця температур середовища.

Крім того, ми також маємо інше рівняння, як,

Теплота реакції = ΔH (продукти) – ΔH (реагенти)



Де,

  • ΔH = зміна теплотворної здатності

Вирішені приклади з формули теплоти реакції

Приклад 1: Обчисліть зміну тепла, яка відбувається під час згоряння етанолу, коли певну кількість речовини спалюють у повітрі, щоб підвищити температуру від 28 до 42 градусів Цельсія 200 г води, за умови, що вода має питому теплоємність 4,2 Дж. /g.K.

рішення:

Враховуючи, що,

c = 4,2 Дж-1К-1,

m = 200 г,

ΔT = 42 – 28,

тобто ΔT = 14 °C або 14 K

Тут у запитанні згадується, що певна кількість етанолу спалюється, щоб підвищити температуру води, маючи на увазі, що тепло, яке поглинає вода, виділяється в процесі спалювання етанолу. Кількість тепла, що втрачається в процесі горіння, дорівнює кількості тепла, яке отримує вода.

Кількість теплоти, що змінилася, можна визначити за допомогою формули

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Отже, Q = 11760 Дж

Приклад 2: Коли хлорид натрію розчиняють у 100 г води при 25°C, отриманий розчин після належного перемішування має температуру 21°C. Якщо прийняти, що питома теплоємність розчину дорівнює 4,18 Дж/г°C, обчисліть зміну тепла під час процесу розчинення.

рішення:

Тут враховується, що

c = 4,18 Дж/г°С,

m = 100 г,

ΔT = 25 – 21,

тобто ΔT = 4 К

Процес призводить до падіння температури, що вказує на те, що розчинення солі має тенденцію до поглинання тепла з системи. Оскільки тепло, яке втрачає вода, таке ж, як тепло, яке поглинає сіль,

Ми маємо,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Отже, Q = 1672 Дж

Приклад 3: скільки тепла виділяється, коли 240 грамів заліза охолоджуються від 90 °C до 25 °C? (Задано: c = 0,452 Дж / г °C).

рішення:

спробуйте блок catch у java

Ми маємо,

m = 240 г,

Питома теплоємність заліза (c) = 0,452 Дж / г°C,

ΔT = Кінцева температура – ​​Початкова температура = 25 – 90 = -65 °C

У нас є формула,

Q = m × c × ΔT

Додавши задані значення до рівняння вище, ми отримаємо

Q = 240 × 0,452 × (-65)

отже, Q = -7051,2 Дж

тобто Q = -7,05 КДж

Отже, 7,05 кДж під час процесу виділяється тепло.

розмір мого монітора

Приклад 4: скільки вуглецю можна нагріти від 20 градусів C до 100 °C, маючи 650 КДж енергії? (Задано: c = 4,184 Дж / г °C)

рішення:

Тут нам дано,

c = 4,184 Дж/г градусів С,

q = 650 КДж = 650000 Дж

ΔT = 100 – 20 = 80 градусів за Цельсієм

Нас просять знайти масу (м), тому ми маємо формулу,

Q = m × c × ΔT

наведене вище рівняння дасть нам,

m = Q / (c × ΔT)

додавши задані значення до рівняння вище, ми отримаємо фактичну необхідну масу вуглецю,

m = 650000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 г

тобто m = 194 кг

Приклад 5: Яка питома теплоємність 60 грамів речовини, яка нагрівається від 30°C до 40°C при додаванні енергії 968 Дж?

рішення:

У запитанні зазначено, що

m = 60 г

ΔT = 40 – 30 = 10 градусів Цельсія

q = 968 Джоулів

Ми повинні знайти питому теплоємність (c), щоб мати формулу,

Q = m × c × ΔT

наведене вище рівняння дасть нам,

c = Q / (m × ΔT)

додавши задані значення до наведеного вище рівняння, ми отримаємо,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 Дж / г°C

Пов’язані статті на основі формул: