logo

TechCodeview

Formula căldurii de reacție

The căldură de reacție de asemenea cunoscut ca si Entalpia de reacție este diferența dintre valoarea entalpiei unei reacții chimice sub presiune constantă. Este unitatea de măsură termodinamică folosită pentru a determina cantitatea totală de energie produsă sau eliberată pe mol într-o reacție. Ca rezultat, căldura unei reacții chimice poate fi definită ca căldură eliberată în mediu sau absorbită în timp ce reacția are loc la presiune și temperatură constante. Joule (J) este unitatea folosită pentru a măsura cantitatea totală de căldură primită sau eliberată.

În reacțiile chimice, căldura este transferată în mare parte între sistemul de reacție ca un mediu și mediul înconjurător ca celălalt. Înainte și după transformarea chimică, cantitatea de energie termică este aceeași. Cu alte cuvinte, căldura dobândită sau pierdută într-un sistem de reacție este echivalentă cu căldura câștigată sau pierdută în împrejurimi.

Ce este căldura de reacție?

Cu cuvinte simple, Căldura unei reacții este cantitatea de energie necesară pentru a efectua reacția specificată; este negativă pentru reacţiile exoterme şi pozitivă pentru reacţiile endoterme. Aici, pentru o reacție endotermă, ∆H este pozitiv, în timp ce ∆H este negativ pentru acele reacții care produc căldură.



Când reacția dată este efectuată la volum constant, căldura necesară pentru a afecta reacția nu este altceva decât o creștere a energiei interne (∆U) prin ∆H/∆U va fi negativă pentru reacția endotermă și pozitivă pentru reacția exotermă.

Formula pentru căldura de reacție

Q = m × c × ΔT

Unde,

  • Q = Căldura de reacție,
  • m = masa mediului,
  • c = capacitatea termică specifică a mediului de reacție,
  • ∆T = diferența de temperatură a mediului.

În plus, avem și o altă ecuație ca,

Căldura de reacție = ΔH (produse) – ΔH (reactanți)

Unde,

  • ΔH = modificarea valorii termice

Exemple rezolvate privind formula caldurii de reacție

Exemplul 1: Calculați schimbarea de căldură care are loc la arderea etanolului atunci când o anumită cantitate de substanță este arsă în aer pentru a crește temperatura de la 28 la 42 de grade Celsius a 200 g de apă, cu condiția ca apa să aibă o capacitate termică specifică de 4,2 J /g.K.

Soluţie:

Este dat că,

c = 4,2 Jg-1K-1,

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28,

adică ΔT = 14 °C sau 14 K

Aici, în întrebare, se menționează că o anumită cantitate de etanol este arsă pentru a crește temperatura apei, ceea ce înseamnă că căldura absorbită de apă este dezvoltată prin procesul de ardere a etanolului. Cantitatea de căldură pierdută în procesul de ardere este egală cu cantitatea de căldură câștigată de apă.

Cantitatea de căldură care a fost modificată poate fi determinată folosind formula,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Prin urmare, Q = 11760 J

Exemplul 2: Când clorura de sodiu este dizolvată în 100 g de apă la 25°C, soluția rezultată are o temperatură de 21°C după agitarea corespunzătoare. Dacă se presupune că capacitatea termică specifică a soluției este de 4,18 J/g°C, calculați schimbarea de căldură în timpul procesului de dizolvare.

Soluţie:

Aici este dat că,

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

adică ΔT = 4 K

Procesul are ca rezultat o scădere a temperaturii, ceea ce indică faptul că dizolvarea sării tinde la absorbția căldurii din sistem. Deoarece, căldura pierdută de apă este aceeași cu căldura absorbită de sare,

Avem,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Prin urmare, Q = 1672 J

Exemplul 3: Când 240 de grame de fier se răcesc de la 90 °C la 25 °C, câtă căldură se eliberează? (Dat: c = 0,452 J/g °C).

Soluţie:

elementele de bază ale seleniului

Avem,

m = 240 g,

Capacitatea termică specifică a fierului (c) = 0,452 J/g°C,

ΔT = Temperatura finală – Temperatura inițială = 25 – 90 = -65 °Celsius

Avem formula,

Q = m × c × ΔT

Punând valorile date în ecuația de mai sus obținem,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

prin urmare, Q = -7051,2 J

adică Q = -7,05 KJ

Prin urmare, 7,05 KJ căldura este eliberată atunci când are loc procesul.

Exemplul 4: Cu 650 KJ de energie, cât carbon poate fi încălzit de la 20 grade C la 100 ° C? (Dat: c = 4,184 J/g °C)

Soluţie:

comanda linux pentru zip

Aici ni se oferă,

c = 4,184 J/g grade C,

q = 650 KJ = 650000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 de grade Celsius

Ni se cere să găsim Masa (m) deci avem formula,

Q = m × c × ΔT

ecuația de mai sus ne va da,

m = Q / (c × ΔT)

punând valorile date în ecuația de mai sus, vom obține masa reală de carbon necesară,

m = 650000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

adică m = 194 kg

Exemplul 5: Care este capacitatea termică specifică a 60 de grame dintr-o substanță care se încălzește de la 30°C la 40°C atunci când s-au adăugat 968 J de energie?

Soluţie:

Este dat în întrebarea că,

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 grade Celsius

q = 968 Jouli

Trebuie să găsim capacitatea termică specifică ( c ) deci avem formula,

Q = m × c × ΔT

ecuația de mai sus ne va da,

c = Q / (m × ΔT)

punând valori date în ecuația de mai sus vom obține,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Articole similare bazate pe formule: