logo

TechCodeview

Formula toplote reakcije

The reakcijska toplota poznan tudi kot Reakcijska entalpija je razlika v vrednosti entalpije kemijske reakcije pod stalnim tlakom. To je termodinamična merska enota, ki se uporablja za določanje skupne količine proizvedene ali sproščene energije na mol v reakciji. Posledično lahko toploto kemijske reakcije definiramo kot toploto, ki se sprosti v okolje ali absorbira, medtem ko reakcija poteka pri konstantnem tlaku in temperaturi. Joule (J) je enota, ki se uporablja za merjenje skupne količine prejete ali sproščene toplote.

Pri kemijskih reakcijah se toplota večinoma prenaša med reakcijskim sistemom kot enim medijem in okolico kot drugim medijem. Pred in po kemični transformaciji je količina toplotne energije enaka. Z drugimi besedami, toplota, pridobljena ali izgubljena v reakcijskem sistemu, je enakovredna toploti, pridobljeni ali izgubljeni v okolici.



Kaj je reakcijska toplota?

Preprosto povedano, toplota reakcije je količina energije, ki je potrebna za izvedbo določene reakcije; negativen je za eksotermne reakcije in pozitiven za endotermne reakcije. Tukaj je za endotermno reakcijo ∆H pozitiven, medtem ko je ∆H negativen za tiste reakcije, ki proizvajajo toploto.

Ko se dana reakcija izvaja pri konstantnem volumnu, toplota, ki je potrebna za vplivanje na reakcijo, ni nič drugega kot povečanje notranje energije (∆U) skozi ∆H/∆U, ki bo negativno za endotermno in pozitivno za eksotermno reakcijo.

Formula za reakcijsko toploto

Q = m × c × ΔT



Kje,

  • Q = Reakcijska toplota,
  • m = masa medija,
  • c = specifična toplotna kapaciteta reakcijskega medija,
  • ∆T = razlika v temperaturi medija.

Poleg tega imamo še eno enačbo,

Reakcijska toplota = ΔH (produkti) – ΔH (reaktanti)



Kje,

  • ΔH = sprememba toplotne vrednosti

Rešeni primeri formule za reakcijsko toploto

Primer 1: Izračunajte toplotno spremembo, ki nastane pri zgorevanju etanola, ko se določena količina snovi sežge na zraku, da se temperatura 200 g vode poveča z 28 na 42 stopinj Celzija, pod pogojem, da ima voda specifično toplotno kapaciteto 4,2 J. /g.K.

rešitev:

Podano je,

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

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28,

tj. ΔT = 14 °C ali 14 K

Tukaj v vprašanju je omenjeno, da se določena količina etanola sežge, da se zviša temperatura vode, kar pomeni, da se toplota, ki jo absorbira voda, razvije v procesu zgorevanja etanola. Količina toplote, ki se izgubi v procesu zgorevanja, je enaka količini toplote, ki jo pridobi voda.

Količino toplote, ki je bila spremenjena, lahko določite s formulo,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

torej Q = 11760 J

Primer 2: Ko natrijev klorid raztopimo v 100 g vode pri 25 °C, ima nastala raztopina po pravilnem mešanju temperaturo 21 °C. Če se domneva, da je specifična toplotna kapaciteta raztopine 4,18 J/g°C, izračunajte spremembo toplote med postopkom raztapljanja.

rešitev:

Tukaj je podano,

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

tj. ΔT = 4 K

Postopek povzroči padec temperature, kar kaže, da raztapljanje soli teži k absorpciji toplote iz sistema. Ker je toplota, ki jo izgubi voda, enaka toploti, ki jo absorbira sol,

Imamo,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

torej Q = 1672 J

Primer 3: Ko se 240 gramov železa ohladi z 90 °C na 25 °C, koliko toplote se sprosti? (Podano: c = 0,452 J / g °C).

rešitev:

kako brati iz datoteke csv v javi

Imamo,

m = 240 g,

Specifična toplotna kapaciteta železa (c) = 0,452 J / g°C,

ΔT = Končna temperatura – Začetna temperatura = 25 – 90 = -65 °C

Imamo formulo,

Q = m × c × ΔT

Če damo dane vrednosti v zgornjo enačbo, dobimo,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

torej Q = -7051,2 J

tj. Q = -7,05 KJ

torej 7,05 KJ med postopkom se sprošča toplota.

Primer 4: Koliko ogljika lahko segrejemo z 20 stopinj C na 100 °C s 650 KJ energije? (Podano: c = 4,184 J / g °C)

rešitev:

Tukaj nam je dano,

c = 4,184 J/g stopinj C,

q = 650 KJ = 650000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 stopinj Celzija

Poiskati moramo maso (m), tako da imamo formulo,

Q = m × c × ΔT

zgornja enačba nam bo dala,

m = Q / (c × ΔT)

če damo dane vrednosti v zgornjo enačbo, bomo dobili dejansko maso potrebnega ogljika,

m = 650000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

tj. m = 194 kg

Primer 5: Kolikšna je specifična toplotna kapaciteta 60 gramov snovi, ki se segreje s 30°C na 40°C ob dodajanju 968 J energije?

rešitev:

V vprašanju je navedeno,

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 stopinj Celzija

q = 968 Joulov

Najti moramo specifično toplotno kapaciteto ( c ), tako da imamo formulo,

Q = m × c × ΔT

java spletne storitve

zgornja enačba nam bo dala,

c = Q / (m × ΔT)

če damo dane vrednosti v zgornjo enačbo, bomo dobili,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J / g°C

Sorodni članki, ki temeljijo na formulah: