Bij sommige chemische reacties komt energie vrij door warmte. Met andere woorden, ze dragen warmte over aan hun omgeving. Deze staan bekend als exotherm reacties: "Exo" heeft betrekking op extern of extern, en "thermisch" betekent warmte.
Enkele voorbeelden van exotherme reacties zijn verbranding (verbranding), oxidatiereacties (roesten) en neutralisatiereacties tussen zuren en logen. Veel alledaagse voorwerpen zoals handwarmers en zelfverwarmende blikjes voor koffie en andere warme dranken ondergaan exotherme reacties.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Gebruik de vergelijking heat om de hoeveelheid warmte die vrijkomt bij een chemische reactie te berekenen Q = mc T, waar Vraag is de overgedragen warmte-energie (in joule), m is de massa van de vloeistof die wordt verwarmd (in kilogram), c is de soortelijke warmtecapaciteit van de vloeistof (joule per kilogram graden Celsius), en T is de verandering in temperatuur van de vloeistof (graden Celsius).
Verschil tussen warmte en temperatuur
Het is belangrijk om te onthouden dat temperatuur en warmte niet hetzelfde zijn.
Wanneer warmte-energie naar een object wordt overgedragen, hangt de temperatuurstijging ervan af van:
- de massa van het object
- de stof waaruit het object is gemaakt
- de hoeveelheid energie die op het object wordt toegepast
Hoe meer warmte-energie op een object wordt overgedragen, hoe groter de temperatuurstijging.
Specifieke warmte capaciteit
De soortelijke warmtecapaciteit (c) van een stof is de hoeveelheid energie die nodig is om de temperatuur van 1 kg van de stof met 1 temperatuureenheid te veranderen. Verschillende stoffen hebben verschillende specifieke warmtecapaciteiten, water heeft bijvoorbeeld een specifieke warmtecapaciteit van 4.181 joule/kg graden C, zuurstof heeft een specifieke warmtecapaciteit van 918 joule/kg graden C en lood heeft een specifieke warmtecapaciteit van 128 joule/kg graden C.
Warmte-energiecalculator
Om de energie te berekenen die nodig is om de temperatuur van een bekende massa van een stof te verhogen, gebruikt u de formule voor soortelijke warmte:
Q = m × c × ΔT
Vraag is de energie overgedragen in joule, m is de massa van de stoffen in kg, c is de soortelijke warmtecapaciteit in J/kg graden C, en T is de temperatuurverandering in graden C in de specifieke warmteformule.
Warmte vrijgekomen rekenmachine
Stel je voor dat 100 g van een zuur werd gemengd met 100 g van een alkali, wat resulteerde in een temperatuurstijging van 24 ° C naar 32 ° C.
De vergelijking voor een neutralisatiereactie tussen een zuur en een alkali kan worden teruggebracht tot:
H+ + OH- --> H2O
De te gebruiken formule: Q = mc T
Massa = m = 100 g + 100 g / 1000 g per kg = 0,2 g (één significant cijfer)
Specifieke warmtecapaciteit van water = c = 4.186 J/kg graden C
Verandering in temperatuur = ΔT = 24 graden C - 32 graden C = -8 graden C
Vraag = (0,2 kg) (4.186 J/kg graden C) (-8 graden C)
Q = -6.688 J, wat betekent dat er 6.688 joule warmte vrijkomt.