열량 측정 실험에서 반응이 흡열인지 발열인지 어떻게 결정합니까?

열량계는 반응이 일어나기 전과 후에 분리 된 시스템의 온도를 신중하게 측정하는 장치입니다. 온도의 변화는 열 에너지가 흡수 또는 방출되었는지 여부와 그 양을 알려줍니다. 이것은 생성물, 반응물 및 반응의 특성에 대한 중요한 정보를 제공합니다.

흡열 및 발열 반응

모닥불은 발열 과정입니다.

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흡열 과정은 주변에서 열을 흡수하고 발열 과정은 열을 주변으로 방출합니다. 열을 가하면 설탕과 소금이 물에 용해됩니다. 그 반응은 흡열 성입니다: 반응물 + 에너지 → 제품. 촛불의 화학 반응은 열을 발산합니다. 이들은 발열 성입니다: 반응물 → 제품 + 에너지.

열량 측정 실험

열량 측정 실험은 반응 전후의 온도를 측정하여 반응 중에 얻거나 잃은 열 에너지의 양을 측정합니다. 온도 변화, 물질 및 장비의 질량, 그리고 열용량 (각 구성 요소마다 다를 수 있음) 반응 중에 발생한 열 에너지의 변화를 계산합니다. 변화가 양수이면 열 에너지가 방출되고 프로세스는 발열입니다. 변화가 음수이면 열 에너지가 흡수되고 프로세스가 흡열됩니다.

열량계의 유형

열량계는 격리 된 환경에서 화학 반응이 진행되는 밀폐 된 절연 용기입니다. 열량계에는 반응 전후의 온도를 측정하는 방법도 포함되어 있습니다. 열량계에는 정압 열량계와 일정 부피 열량계의 두 가지 주요 유형이 있습니다. 뚜껑과 온도계가있는 스티로폼 컵은 가정 실험에 유용한 기본 정압 열량계를 만듭니다. 반응은 항상 대기압입니다. 일정 부피 폭탄 열량계는 더 복잡합니다. 반응은 절연 된 수조에 담근 두꺼운 벽의 밀봉 된 용기에서 발생합니다.

예: 발열

칼로리는 단순히 음식을 먹을 때 얻을 수있는 에너지입니다.

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음식의 칼로리는 폭탄 열량계로 태워서 결정할 수 있습니다. 측정 할 음식 샘플은 산소로 채워진 내부 챔버에 배치되며 샘플을 점화하는 가열 요소가 있습니다. 우리는 음식을 사용하여 에너지를 얻기 때문에 음식을 태우는 과정에서 에너지를 방출해야합니다. 결과적으로 온도는 이전보다 나중에 더 높아집니다. 발열 반응의 또 다른 예는 인스턴트 핫팩에서 발생하는 것입니다.

예: 흡열

설탕은 뜨거운 커피에서 더 빨리 용해됩니다.

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많은 사람들이 베이킹 소다와 식초를 함께 섞어 흥미로운 반응을 얻는 실험을 수행했습니다. 이 반응은 흡열 성입니다. 간단한 가정용 열량계로 이것을 테스트하는 것은 어렵지 않을 것입니다. 인스턴트 핫팩의 반대는 인스턴트 콜드 팩으로 응급 처치 키트에서 흔히 발견되며 흡열 반응을 사용합니다.

물리적 vs. 화학 공정

열량계는 32F에서 물이 얼게하는 물의 변형 열을 측정 할 수 있습니다.

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이 기사에서 "반응"이라는 단어는 실제로 더 일반적으로 생각해야합니다. 물이 얼거나 끓는 것과 같은 상 변화는 화학 반응이 아니라 물리적 과정입니다. 이러한 위상 변화를 일으키기 위해 추가하거나 제거해야하는 열은 변형 열이라는 중요한 물리적 상수를 제공합니다. 이것을 측정하기 위해 열량계를 사용할 수 있습니다.

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