Vissa kemiska reaktioner frigör energi genom värme. Med andra ord överför de värme till sin omgivning. Dessa är kända som exotermisk reaktioner: "Exo" avser yttre eller yttre, och "termisk" betyder värme.
Några exempel på exoterma reaktioner inkluderar förbränning (förbränning), oxidationsreaktioner (rostning) och neutraliseringsreaktioner mellan syror och alkalier. Många vardagliga föremål som handvärmare och självuppvärmande burkar för kaffe och andra varma drycker genomgår exoterma reaktioner.
TL; DR (för lång; Läste inte)
Använd ekvationen för att beräkna mängden värme som frigörs vid en kemisk reaktion Q = mc AT, var F är den överförda värmeenergin (i joule), m är vätskans massa som värms upp (i kg), c är vätskans specifika värmekapacitet (joule per kilogram grader Celsius), och AT är vätskans temperaturförändring (grader Celsius).
Skillnaden mellan värme och temperatur
Det är viktigt att komma ihåg att temperatur och värme inte är samma sak. Temperatur är ett mått på hur varmt något är, uppmätt i grader Celsius eller grader Fahrenheit, medan
värme är ett mått på den termiska energi som finns i ett objekt uppmätt i joule.När värmeenergi överförs till ett objekt beror dess temperaturökning på:
- massan av objektet
- ämnet objektet är tillverkat av
- mängden energi som appliceras på objektet
Ju mer värmeenergi som överförs till ett objekt, desto större ökar temperaturen.
Specifik värmekapacitet
Den specifika värmekapaciteten (c) av ett ämne är den mängd energi som krävs för att ändra temperaturen på 1 kg av ämnet med 1 temperaturenhet. Olika ämnen har olika specifika värmekapaciteter, till exempel har vatten en specifik värmekapacitet på 4,181 joule / kg grader C, syre har en specifik värmekapacitet på 918 joule / kg grader C, och bly har en specifik värmekapacitet på 128 joule / kg grader C.
Värmeenergiräknare
För att beräkna den energi som krävs för att höja temperaturen på en känd massa av ett ämne använder du den specifika värmeformeln:
Q = m × c × AT
F är den energi som överförs i joule, m är ämnens massa i kg, c är den specifika värmekapaciteten i J / kg grader C, och AT är temperaturförändringen i grader C i den specifika värmeformeln.
Värmerelaterad kalkylator
Tänk dig att 100 g av en syra blandades med 100 g av en alkali, vilket resulterade i temperaturökningen från 24 grader till 32 grader C.
Ekvationen för en neutraliseringsreaktion mellan en syra och en alkali kan reduceras till:
H+ + OH- -> H2O
Formeln att använda: Q = mc ∆T
Mass = m = 100 g + 100 g / 1000 g per kg = 0,2 g (en signifikant siffra)
Specifik värmekapacitet för vatten = c = 4,186 J / kg grader C
Temperaturförändring = ΔT = 24 grader C - 32 grader C = -8 grader C
F = (0,2 kg) (4,186 J / kg grader C) (-8 grader C)
Q = -6,688 J, vilket innebär att 6688 joule värme frigörs.
