logo

TechCodeview

Wzór na ciepło reakcji

The ciepło reakcji znany również jako Entalpia reakcji jest różnicą wartości entalpii reakcji chemicznej pod stałym ciśnieniem. Jest to termodynamiczna jednostka miary używana do określenia całkowitej ilości energii wytworzonej lub uwolnionej na mol w reakcji. W rezultacie ciepło reakcji chemicznej można zdefiniować jako ciepło uwolnione do otoczenia lub pochłonięte podczas reakcji zachodzącej przy stałym ciśnieniu i temperaturze. Dżul (J) to jednostka używana do pomiaru całkowitej ilości ciepła otrzymanego lub uwolnionego.

W reakcjach chemicznych ciepło jest najczęściej przekazywane pomiędzy reagującym układem jako jednym ośrodkiem, a otoczeniem jako drugim. Przed i po przemianie chemicznej ilość energii cieplnej jest taka sama. Innymi słowy, ciepło uzyskane lub utracone w reagującym układzie jest równoważne ciepłu uzyskanemu lub utraconemu w otoczeniu.



Co to jest ciepło reakcji?

Krótko mówiąc, ciepło reakcji to ilość energii potrzebnej do przeprowadzenia określonej reakcji; jest ujemny dla reakcji egzotermicznych i dodatni dla reakcji endotermicznych. Tutaj dla reakcji endotermicznej ∆H jest dodatnie, podczas gdy ∆H jest ujemne dla tych reakcji, w których wytwarza się ciepło.

Gdy dana reakcja jest prowadzona przy stałej objętości, ciepło potrzebne do zajścia reakcji to nic innego jak wzrost energii wewnętrznej (∆U) poprzez ∆H/∆U będzie ujemne dla reakcji endotermicznej i dodatnie dla reakcji egzotermicznej.

Wzór na ciepło reakcji

Q = m × c × ΔT



Gdzie,

  • Q = ciepło reakcji,
  • m = masa ośrodka,
  • c = ciepło właściwe ośrodka reakcji,
  • ∆T = różnica temperatur medium.

Poza tym mamy jeszcze inne równanie, np.

Ciepło reakcji = ΔH (produkty) – ΔH (reagenty)



Gdzie,

  • ΔH = zmiana wartości ciepła

Rozwiązane przykłady dotyczące wzoru na ciepło reakcji

Przykład 1: Oblicz zmianę ciepła zachodzącą podczas spalania etanolu, gdy określona ilość substancji zostanie spalona w powietrzu w celu podniesienia temperatury 200 g wody z 28 do 42 stopni Celsjusza, pod warunkiem, że woda ma ciepło właściwe 4,2 J /g.K.

Rozwiązanie:

Podane jest, że

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

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28,

tj. ΔT = 14 °C lub 14 K

W tym pytaniu wspomniano, że pewna ilość etanolu jest spalana w celu podniesienia temperatury wody, co oznacza, że ​​ciepło pochłonięte przez wodę jest wydzielane w procesie spalania etanolu. Ilość ciepła utraconego w procesie spalania jest równa ilości ciepła uzyskanego przez wodę.

Ilość ciepła, które uległo zmianie, można wyznaczyć ze wzoru:

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Stąd, Q = 11760 J

Przykład 2: Gdy chlorek sodu rozpuszcza się w 100 g wody w temperaturze 25°C, powstały roztwór po odpowiednim wymieszaniu ma temperaturę 21°C. Jeżeli przyjmiemy, że ciepło właściwe roztworu wynosi 4,18 J/g°C, oblicz zmianę ciepła podczas procesu rozpuszczania.

Rozwiązanie:

Tutaj podano, że

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

tj. ΔT = 4 K

W wyniku procesu następuje spadek temperatury, co wskazuje, że rozpuszczanie soli ma tendencję do absorpcji ciepła z układu. Ponieważ ciepło utracone przez wodę jest takie samo, jak ciepło pochłonięte przez sól,

Mamy,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Stąd, Q = 1672 J

Przykład 3: Ile ciepła wydziela się, gdy 240 gramów żelaza schładza się z 90°C do 25°C? (Podane: c = 0,452 J / g °C).

Rozwiązanie:

liczba całkowita podwójna Java

Mamy,

m = 240 g,

Ciepło właściwe żelaza (c) = 0,452 J/g°C,

ΔT = Temperatura końcowa – Temperatura początkowa = 25 – 90 = -65°C

Mamy formułę,

Q = m × c × ΔT

Wstawiając podane wartości do powyższego równania otrzymujemy,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

stąd Q = -7051,2 J

tj. Q = -7,05 KJ

Stąd, 7,05 KJ W trakcie procesu wydziela się ciepło.

Przykład 4: Przy energii 650 KJ, ile węgla można ogrzać z 20 stopni C do 100 °C? (Biorąc pod uwagę: c = 4,184 J / g °C)

Rozwiązanie:

Tutaj jest nam dane,

c = 4,184 J/g stopni C,

q = 650 KJ = 650000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 stopni Celsjusza

Jesteśmy proszeni o znalezienie masy (m), więc mamy wzór,

Q = m × c × ΔT

powyższe równanie da nam,

m = Q / (c × ΔT)

wstawiając podane wartości do powyższego równania otrzymamy rzeczywistą potrzebną masę węgla,

m = 650000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

tj. m = 194 kg

Przykład 5: Jakie jest ciepło właściwe 60 gramów substancji, która nagrzewa się od 30°C do 40°C pod wpływem energii 968 J?

Rozwiązanie:

W pytaniu podano, że

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 stopni Celsjusza

Linux $home

q = 968 dżuli

Musimy znaleźć ciepło właściwe ( c ), więc mamy wzór,

Q = m × c × ΔT

powyższe równanie da nam,

c = Q / (m × ΔT)

wstawiając podane wartości do powyższego równania otrzymamy,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Powiązane artykuły oparte na wzorach: