Niektóre reakcje chemiczne uwalniają energię pod wpływem ciepła. Innymi słowy, przekazują ciepło do swojego otoczenia. Są one znane jako egzotermiczny reakcje: „Exo” odnosi się do zewnętrznego lub zewnętrznego, a „termiczny” oznacza ciepło.
Niektóre przykłady reakcji egzotermicznych obejmują spalanie (spalanie), reakcje utleniania (rdzewienie) i reakcje zobojętniania kwasów i zasad. Wiele przedmiotów codziennego użytku, takich jak podgrzewacze do rąk i samoogrzewające się puszki na kawę i inne gorące napoje, ulega reakcjom egzotermicznym.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Aby obliczyć ilość ciepła uwalnianego w reakcji chemicznej, użyj równania Q = mc ΔT, gdzie Q to przekazana energia cieplna (w dżulach), m to masa podgrzewanej cieczy (w kilogramach), do to właściwa pojemność cieplna cieczy (dżul na kilogram stopni Celsjusza) oraz T to zmiana temperatury cieczy (stopnie Celsjusza).
Różnica między ciepłem a temperaturą
Należy pamiętać, że temperatura i ciepło to nie to samo. Temperatura jest miarą tego, jak coś jest gorące, mierzoną w stopniach Celsjusza lub Fahrenheita, podczas gdy
Kiedy energia cieplna jest przekazywana do obiektu, wzrost jej temperatury zależy od:
- masa obiektu
- substancja, z której wykonany jest przedmiot
- ilość energii przyłożonej do obiektu
Im więcej energii cieplnej przekazanej do obiektu, tym większy wzrost jego temperatury.
Specyficzna pojemność cieplna
Ciepło właściwe (do) substancji to ilość energii potrzebna do zmiany temperatury 1 kg substancji o 1 jednostkę temperatury. Różne substancje mają różne pojemności cieplne, na przykład woda ma pojemność cieplną właściwą 4181 dżuli/kg stopni C, tlen ma ciepło właściwe 918 dżuli/kg stopni C, a ołów ma ciepło właściwe 128 dżuli/kg stopnie C.
Kalkulator energii cieplnej
Aby obliczyć energię potrzebną do podniesienia temperatury o znanej masie substancji, użyj wzoru na ciepło właściwe:
Q = m × c × ΔT
Q czy energia jest przekazywana w dżulach, m to masa substancji w kg, do jest jednostkową pojemnością cieplną w J/kg w stopniach C, oraz T to zmiana temperatury w stopniach C we wzorze na ciepło właściwe.
Kalkulator wydzielania ciepła
Wyobraź sobie, że 100 g kwasu zostało zmieszane ze 100 g zasady, co spowodowało wzrost temperatury z 24°C do 32°C.
Równanie reakcji neutralizacji między kwasem a zasadą można sprowadzić do:
H+ + OH- --> H2O
Formuła do użycia: Q = mc ∆T
Masa = m = 100 g + 100 g / 1000 g na kg = 0,2 g (jedna cyfra znacząca)
Ciepło właściwe wody = do = 4186 J/kg stopni C
Zmiana temperatury = ΔT = 24 stopnie C - 32 stopnie C = -8 stopni C
Q = (0,2 kg) (4186 J/kg stopni C) (-8 stopni C)
Q = -6 688 J, co oznacza uwolnienie 6 688 dżuli ciepła.