Unele reacții chimice eliberează energie prin căldură. Cu alte cuvinte, ei transferă căldura în împrejurimile lor. Acestea sunt cunoscute sub numele de exoterm reacții: „Exo” se referă la exterior sau exterior și „termic” înseamnă căldură.
Câteva exemple de reacții exoterme includ arderea (arderea), reacțiile de oxidare (ruginirea) și reacțiile de neutralizare între acizi și alcali. Multe obiecte de zi cu zi, precum încălzitoarele de mână și cutii de autoîncălzire pentru cafea și alte băuturi calde, suferă reacții exoterme.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Pentru a calcula cantitatea de căldură degajată într-o reacție chimică, utilizați ecuația Q = mc ΔT, Unde Î este energia termică transferată (în jouli), m este masa lichidului încălzit (în kilograme), c este capacitatea specifică de căldură a lichidului (joule pe kilogram de grade Celsius) și ΔT este modificarea temperaturii lichidului (grade Celsius).
Diferența dintre căldură și temperatură
Este important să ne amintim că temperatura și căldura nu sunt același lucru.
Temperatura este o măsură a cât de fierbinte este ceva, măsurat în grade Celsius sau grade Fahrenheit, în timp ce căldură este o măsură a energiei termice conținute într-un obiect măsurat în jouli.Când energia termică se transferă către un obiect, creșterea temperaturii sale depinde de:
- masa obiectului
- substanța din care este făcut obiectul
- cantitatea de energie aplicată obiectului
Cu cât este transferată mai multă energie termică către un obiect, cu atât crește temperatura acestuia.
Capacitate specifică de căldură
Capacitatea termică specifică (c) a unei substanțe este cantitatea de energie necesară pentru a modifica temperatura de 1 kg de substanță cu 1 unitate de temperatură. Diferite substanțe au capacități de căldură specifice diferite, de exemplu, apa are o capacitate de căldură specifică de 4.181 jouli / kg grade C, oxigenul are o capacitate termică specifică de 918 jouli / kg grade C, iar plumbul are o capacitate termică specifică de 128 jouli / kg grade C.
Calculator de energie termică
Pentru a calcula energia necesară pentru creșterea temperaturii unei mase cunoscute a unei substanțe, utilizați formula de căldură specifică:
Q = m × c × ΔT
Î este energia transferată în jouli, m este masa substanțelor în kg, c este capacitatea specifică de căldură în J / kg grade C și ΔT este modificarea temperaturii în grade C în formula de căldură specifică.
Calculator lansat de căldură
Imaginați-vă că 100 g de acid s-au amestecat cu 100 g de alcaline, ceea ce a dus la creșterea temperaturii de la 24 grade C la 32 grade C.
Ecuația unei reacții de neutralizare între un acid și un alcalin poate fi redusă la:
H+ + OH- -> H2O
Formula de utilizat: Q = mc ∆T
Masă = m = 100 g + 100 g / 1000 g per kg = 0,2 g (o cifră semnificativă)
Capacitatea termică specifică a apei = c = 4.186 J / kg grade C
Modificarea temperaturii = ΔT = 24 grade C - 32 grade C = -8 grade C
Î = (0,2 kg) (4.186 J / kg grade C) (-8 grade C)
Q = -6.688 J, ceea ce înseamnă că se eliberează 6.688 jouli de căldură.