Noen kjemiske reaksjoner frigjør energi ved varme. Med andre ord overfører de varmen til omgivelsene. Disse er kjent som eksoterm reaksjoner: "Exo" er relatert til ekstern eller utvendig, og "termisk" betyr varme.
Noen eksempler på eksoterme reaksjoner inkluderer forbrenning (forbrenning), oksidasjonsreaksjoner (rusting) og nøytraliseringsreaksjoner mellom syrer og baser. Mange hverdagsvarer som håndvarmere og selvoppvarmende bokser til kaffe og andre varme drikker gjennomgår eksoterme reaksjoner.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
For å beregne mengden varme som frigjøres i en kjemisk reaksjon, bruk ligningen Q = mc AT, hvor Spørsmål er varmeenergien overført (i joule), m er massen av væsken som varmes opp (i kg), c er væskens spesifikke varmekapasitet (joule per kilo grader Celsius), og AT er temperaturendringen i væsken (grader Celsius).
Forskjellen mellom varme og temperatur
Det er viktig å huske at temperatur og varme ikke er det samme. Temperatur er et mål på hvor varmt noe er, målt i grader Celsius eller grader Fahrenheit, mens
Når varmeenergi overføres til et objekt, avhenger temperaturøkningen av:
- massen av objektet
- stoffet gjenstanden er laget av
- mengden energi påført objektet
Jo mer varmeenergi som overføres til et objekt, jo større temperaturøkning.
Spesifikk varmekapasitet
Den spesifikke varmekapasiteten (c) av et stoff er den mengden energi som trengs for å endre temperaturen på 1 kg av stoffet med 1 temperaturenhet. Ulike stoffer har forskjellige spesifikke varmekapasiteter, for eksempel har vann en spesifikk varmekapasitet på 4181 joule / kg grader C, oksygen har en spesifikk varmekapasitet på 918 joule / kg grader C, og bly har en spesifikk varmekapasitet på 128 joule / kg grader C.
Kalkulator for varmeenergi
For å beregne energien som kreves for å øke temperaturen til en kjent masse av et stoff, bruker du den spesifikke varmeformelen:
Q = m × c × ΔT
Spørsmål er energien overført i joule, m er massen av stoffene i kg, c er den spesifikke varmekapasiteten i J / kg grader C, og AT er temperaturendringen i grader C i den spesifikke varmeformelen.
Heat Released Calculator
Tenk deg 100 g av en syre ble blandet med 100 g av en alkali, noe som resulterte i temperaturøkningen fra 24 grader til 32 grader C.
Ligningen for en nøytraliseringsreaksjon mellom en syre og en alkali kan reduseres til:
H+ + OH- -> H2O
Formelen som skal brukes: Q = mc ∆T
Masse = m = 100 g + 100 g / 1000 g per kg = 0,2 g (en betydelig figur)
Spesifikk varmekapasitet for vann = c = 4,186 J / kg grader C
Endring i temperatur = ΔT = 24 grader C - 32 grader C = -8 grader C
Spørsmål = (0,2 kg) (4,186 J / kg grader C) (-8 grader C)
Q = -6,688 J, som betyr at 6688 joule varme frigjøres.