Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Soojuse ja temperatuuri erinevus
- Spetsiifiline soojusmaht
- Vabanenud soojuse arvutamine
Mõned keemilised reaktsioonid eraldavad soojuse kaudu energiat. Teisisõnu, nad edastavad soojuse oma ümbrusesse. Neid nimetatakse eksotermilisteks reaktsioonideks - "ekso" tähendab eraldumist ja "termiline" tähendab soojust. Mõned eksotermiliste reaktsioonide näited hõlmavad põlemist (põlemist), oksüdatsioonireaktsioone, nagu põletamine, ja neutraliseerimisreaktsioone hapete ja leeliste vahel. Paljud igapäevased tarbeesemed, näiteks käsisoojendajad ning kohvi ja muude kuumade jookide isesoojendavad purgid, läbivad eksotermilisi reaktsioone.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Keemilises reaktsioonis eralduva soojushulga arvutamiseks kasutage võrrandit Q = mc ΔT, kus Q on ülekantud soojusenergia (džaulides), m on kuumutatava vedeliku mass (grammides), c on spetsiifiline vedeliku soojusmahtuvus (džaul grammi Celsiuse kraadi kohta) ja ΔT on vedeliku temperatuuri muutus (Celsiuse kraadides).
Soojuse ja temperatuuri erinevus
Oluline on meeles pidada, et temperatuur ja kuumus pole üks ja sama asi. Temperatuur näitab, kui kuum on midagi - mõõdetuna Celsiuse kraadides või Fahrenheiti kraadides -, samas kui kuumus on objektis sisalduva soojusenergia mõõt, mida mõõdetakse džaulides. Soojusenergia ülekandmisel objektile sõltub selle temperatuuri tõus objekti massist, ainest, millest see on valmistatud, ja objektile kantava energia hulgast. Mida rohkem soojusenergiat objektile kandub, seda suurem on selle temperatuuri tõus.
Spetsiifiline soojusmaht
Aine eriline soojusmaht on energiakogus, mis on vajalik aine 1 kg temperatuuri muutmiseks 1 kraadi Celsiuse järgi. Erinevatel ainetel on erinev spetsiifiline soojusmahtuvus, näiteks vedeliku erisoojusvõimsus on 4181 džauli / kg kraadi, hapniku spetsiifiline soojusmahtuvus on 918 džauli / kg kraadi ja plii erisoojusvõimsus on 128 džauli / kg C kraadi.
Aine teada oleva massi temperatuuri tõstmiseks vajaliku energia arvutamiseks kasutate võrrandit E = m × c × θ, kus E on džaulides ülekantud energia, m on ainete mass kilogrammides, c on spetsiifiline soojusmaht J / kg kraadides C ja change on temperatuurimuutus kraadides C. Näiteks selleks, et teada saada, kui palju energiat tuleb üle kanda, et tõsta 3 kg vee temperatuur 40 kraadilt 30 kraadini, arvutus on E = 3 × 4181 × (40 - 30), mis annab vastuse 125 430 J (125,43 kJ).
Vabanenud soojuse arvutamine
Kujutage ette, et 100 cm3 hapet segati 100 cm3 leelisega, seejärel tõsteti temperatuuri 24 kraadilt 32 kraadini C. Džoulides eralduva soojushulga arvutamiseks peate kõigepealt arvutama temperatuurimuutuse, AT (32-24 = 8). Järgmisena kasutate Q = mc ∆T, st Q = (100 + 100) x 4,18 x 8. Jagades vee spetsiifilise soojusmahu, 4181 džauli / kg Celsiuse kraadi kohta 1000-ga, saada arv joule / g C kraadi. Vastus on 6 688, mis tähendab, et vabaneb 6688 džauli soojust.