Некоторые химические реакции выделяют энергию за счет тепла. Другими словами, они передают тепло своему окружению. Они известны как экзотермический реакции: «Экзо» относится к внешнему или внешнему, а «термический» означает тепло.
Некоторые примеры экзотермических реакций включают горение (горение), реакции окисления (ржавление) и реакции нейтрализации между кислотами и щелочами. Многие предметы повседневного обихода, такие как грелки для рук и самонагревающиеся банки для кофе и других горячих напитков, подвергаются экзотермическим реакциям.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Чтобы рассчитать количество тепла, выделяемого в химической реакции, используйте уравнение Q = mc ΔT, где Q - переданная тепловая энергия (в джоулях), м масса нагреваемой жидкости (в килограммах), c - удельная теплоемкость жидкости (джоуль на килограмм градусов Цельсия), и ΔT изменение температуры жидкости (градусы Цельсия).
Разница между теплом и температурой
Важно помнить, что температура и тепло - это не одно и то же.
Температура - это мера того, насколько что-то горячее, измеряется в градусах Цельсия или Фаренгейта, в то время как нагревать это мера тепловой энергии, содержащейся в объекте, измеряется в джоулях.Когда тепловая энергия передается объекту, ее повышение температуры зависит от:
- масса объекта
- вещество, из которого сделан объект
- количество энергии, приложенной к объекту
Чем больше тепловой энергии передается объекту, тем больше увеличивается его температура.
Удельная теплоемкость
Удельная теплоемкость (c) вещества - это количество энергии, необходимое для изменения температуры 1 кг вещества на 1 единицу температуры. Различные вещества имеют разную удельную теплоемкость, например, вода имеет удельную теплоемкость 4 181 Дж / кг. градусов Цельсия, кислород имеет удельную теплоемкость 918 джоулей / кг градусов Цельсия, а свинец имеет удельную теплоемкость 128 джоулей / кг. градусов C.
Калькулятор тепловой энергии
Чтобы рассчитать энергию, необходимую для повышения температуры известной массы вещества, вы используете формулу теплоемкости:
Q = m × c × ΔT
Q энергия, переданная в джоулях, м масса вещества в кг, c - удельная теплоемкость в Дж / кг · ° C, а ΔT - изменение температуры в градусах Цельсия в формуле теплоемкости.
Калькулятор тепловыделения
Представьте, что 100 г кислоты были смешаны со 100 г щелочи, что привело к повышению температуры с 24 до 32 градусов C.
Уравнение реакции нейтрализации между кислотой и щелочью можно свести к следующему:
ЧАС+ + ОН- -> H2O
Формула для использования: Q = mc ∆T
Масса = м = 100 г + 100 г / 1000 г на кг = 0,2 г (одна значащая цифра)
Удельная теплоемкость воды = c = 4,186 Дж / кг градусов Цельсия
Изменение температуры = ΔT = 24 ° C - 32 ° C = -8 ° C
Q = (0,2 кг) (4,186 Дж / кг ° C) (-8 ° C)
Q = -6 688 Дж, что означает выделение 6 688 джоулей тепла.