Alcune reazioni chimiche rilasciano energia tramite il calore. In altre parole, trasferiscono calore all'ambiente circostante. Questi sono conosciuti come esotermico reazioni: "Exo" si riferisce a esterno, o esterno, e "termico" significa calore.
Alcuni esempi di reazioni esotermiche includono combustione (combustione), reazioni di ossidazione (ruggine) e reazioni di neutralizzazione tra acidi e alcali. Molti oggetti di uso quotidiano come scaldamani e lattine autoriscaldanti per caffè e altre bevande calde subiscono reazioni esotermiche.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
Per calcolare la quantità di calore rilasciata in una reazione chimica, utilizzare l'equazione Q = mc ΔT, dove Q è l'energia termica trasferita (in joule), m è la massa del liquido da riscaldare (in chilogrammi), c è la capacità termica specifica del liquido (joule per chilogrammo gradi Celsius), e T è la variazione di temperatura del liquido (gradi Celsius).
Differenza tra calore e temperatura
È importante ricordare che temperatura e calore non sono la stessa cosa.
Temperatura è una misura di quanto è calda una cosa, misurata in gradi Celsius o gradi Fahrenheit, mentre calore è una misura dell'energia termica contenuta in un oggetto misurata in joule.Quando l'energia termica si trasferisce a un oggetto, il suo aumento di temperatura dipende da:
- la massa dell'oggetto
- la sostanza di cui è fatto l'oggetto
- la quantità di energia applicata all'oggetto
Maggiore è l'energia termica trasferita a un oggetto, maggiore è l'aumento della sua temperatura.
Capacità termica specifica
La capacità termica specifica (c) di una sostanza è la quantità di energia necessaria per modificare la temperatura di 1 kg della sostanza di 1 unità di temperatura. Sostanze diverse hanno capacità di calore specifico diverse, ad esempio l'acqua ha una capacità di calore specifico di 4.181 joule/kg gradi C, l'ossigeno ha una capacità termica specifica di 918 joule/kg gradi C e il piombo ha una capacità termica specifica di 128 joule/kg gradi C.
Calcolatore di energia termica
Per calcolare l'energia necessaria per aumentare la temperatura di una massa nota di una sostanza, si utilizza la formula del calore specifico:
Q = m × c × ΔT
Q è l'energia trasferita in joule, m è la massa delle sostanze in kg, c è la capacità termica specifica in J/kg gradi C, e T è la variazione di temperatura in gradi C nella formula del calore specifico.
Calcolatore del rilascio di calore
Immagina che 100 g di un acido siano stati mescolati con 100 g di un alcali, il che ha provocato l'aumento della temperatura da 24 gradi C a 32 gradi C.
L'equazione per una reazione di neutralizzazione tra un acido e un alcali può essere ridotta a:
H+ + OH- --> H2O
La formula da utilizzare: Q = mc ∆T
Massa = m = 100 g + 100 g / 1000 g per kg = 0,2 g (una cifra significativa)
Capacità termica specifica dell'acqua = c = 4,186 J/kg gradi C
Variazione di temperatura = ΔT = 24 gradi C - 32 gradi C = -8 gradi C
Q = (0,2 kg) (4,186 J/kg gradi C) (-8 gradi C)
Q = -6.688 J, il che significa che vengono rilasciati 6.688 joule di calore.