Nogle kemiske reaktioner frigiver energi ved varme. Med andre ord overfører de varmen til deres omgivelser. Disse er kendt som eksoterm reaktioner: "Exo" vedrører eksternt eller udvendigt, og "termisk" betyder varme.
Nogle eksempler på eksoterme reaktioner inkluderer forbrænding (forbrænding), oxidationsreaktioner (rustning) og neutraliseringsreaktioner mellem syrer og baser. Mange hverdagsgenstande som håndopvarmere og selvopvarmende dåser til kaffe og andre varme drikke gennemgår eksotermiske reaktioner.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
Brug ligningen til at beregne mængden af varme, der frigives i en kemisk reaktion Q = mc AT, hvor Q er den overførte varmeenergi (i joule), m er massen af den væske, der opvarmes (i kg), c er væskens specifikke varmekapacitet (joule pr. kilogram grader Celsius), og AT er ændringen i væskens temperatur (grader Celsius).
Forskellen mellem varme og temperatur
Det er vigtigt at huske, at temperatur og varme ikke er den samme. Temperatur er et mål for, hvor varmt noget er, målt i grader Celsius eller grader Fahrenheit, mens
varme er et mål for den termiske energi, der er indeholdt i et objekt målt i joule.Når varmeenergi overføres til et objekt, afhænger temperaturstigningen af:
- massen af objektet
- stoffet objektet er lavet af
- den mængde energi, der påføres objektet
Jo mere varmeenergi der overføres til et objekt, jo større temperaturstigning.
Specifik varmekapacitet
Den specifikke varmekapacitet (c) af et stof er den nødvendige mængde energi til at ændre temperaturen på 1 kg af stoffet med 1 temperaturenhed. Forskellige stoffer har forskellige specifikke varmekapaciteter, for eksempel har vand en specifik varmekapacitet på 4.181 joule / kg grader C, ilt har en specifik varmekapacitet på 918 joule / kg grader C, og bly har en specifik varmekapacitet på 128 joule / kg grader C.
Varmeenergiregner
For at beregne den nødvendige energi til at hæve temperaturen på en kendt masse af et stof bruger du den specifikke varmeformel:
Q = m × c × ΔT
Q er energien overført i joule, m er stoffernes masse i kg, c er den specifikke varmekapacitet i J / kg grader C, og AT er temperaturændringen i grader C i den specifikke varmeformel.
Varme frigivet lommeregner
Forestil dig, at 100 g af en syre blev blandet med 100 g af en alkali, hvilket resulterede i temperaturstigning fra 24 grader C til 32 grader C.
Ligningen for en neutraliseringsreaktion mellem en syre og en alkali kan reduceres til:
H+ + OH- -> H2O
Formlen, der skal bruges: Q = mc ∆T
Masse = m = 100 g + 100 g / 1000 g pr. Kg = 0,2 g (en signifikant figur)
Specifik vandkapacitet for vand = c = 4.186 J / kg grader C
Ændring i temperatur = ΔT = 24 grader C - 32 grader C = -8 grader C
Q = (0,2 kg) (4.186 J / kg grader C) (-8 grader C)
Q = -6.688 J, hvilket betyder, at 6.688 joule varme frigives.