كيفية حساب كمية الحرارة الصادرة

المحتوى

• TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
• الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة
• السعة الحرارية محددة
• حساب الحرارة الصادرة

بعض التفاعلات الكيميائية تطلق الطاقة عن طريق الحرارة. بمعنى آخر ، ينقلون الحرارة إلى محيطهم. تُعرف هذه باسم التفاعلات الطاردة للحرارة - "exo" تعني الإطلاقات و "thermic" تعني الحرارة. بعض أمثلة تفاعلات الطاردة للحرارة تشمل الاحتراق (الحرق) ، تفاعلات الأكسدة مثل تفاعلات الحرق والتحييد بين الأحماض والقلويات. العديد من العناصر اليومية مثل تدفئة اليد وعلب التسخين الذاتي للقهوة والمشروبات الساخنة الأخرى تخضع لردود فعل طاردة للحرارة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)

لحساب كمية الحرارة المنبعثة في تفاعل كيميائي ، استخدم المعادلة Q = mc ΔT ، حيث Q هي الطاقة الحرارية المنقولة (بالجولات) ، m هي كتلة السائل الذي يتم تسخينه (بالجرام) ، c هو المحدد السعة الحرارية للسائل (جول لكل غرام درجة مئوية) و ΔT هو التغير في درجة حرارة السائل (درجة مئوية).

الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة

من المهم أن نتذكر أن درجة الحرارة والحرارة ليست هي الشيء نفسه. تعتبر درجة الحرارة مقياسًا لدرجة حرارة السخونة - تقاس بالدرجات المئوية أو الدرجات فهرنهايت - بينما الحرارة عبارة عن مقياس للطاقة الحرارية الموجودة في جسم ما يقاس بالجول. عندما تنتقل الطاقة الحرارية إلى جسم ما ، فإن درجة حرارته تعتمد على كتلة الجسم ، والمادة التي يتكون منها الجسم وكمية الطاقة المنقولة إلى الجسم. كلما زادت الطاقة الحرارية المنقولة إلى جسم ما ، زادت درجة حرارته.

السعة الحرارية محددة

السعة الحرارية المحددة للمادة هي كمية الطاقة اللازمة لتغيير درجة حرارة 1 كجم من المادة بمقدار 1 درجة مئوية. المواد المختلفة لها قدرات حرارية مختلفة ، على سبيل المثال ، لدى السائل قدرة حرارية محددة تبلغ 4181 جول / كجم درجة مئوية ، والأكسجين لديه قدرة حرارية محددة تبلغ 918 جول / كجم درجة مئوية والرصاص لديه قدرة حرارية محددة تبلغ 128 جول / كجم درجة مئوية.

لحساب الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة كتلة معروفة من مادة ما ، يمكنك استخدام المعادلة E = m × c × θ ، حيث E هي الطاقة المنقولة بالجول ، m هي كتلة المواد بالكيلوغرام ، c هي السعة الحرارية المحددة في J / kg درجة مئوية و θ هي درجة الحرارة المتغيرة بالدرجات C. على سبيل المثال ، لمعرفة مقدار الطاقة التي يجب نقلها لرفع درجة حرارة 3 كجم من الماء من 40 درجة مئوية إلى 30 درجة مئوية ، الحساب هو E = 3 × 4181 × (40 - 30) ، والذي يعطي الإجابة 125،430 J (125.43 kJ).

حساب الحرارة الصادرة

تخيل أنه تم خلط 100 سم 3 من الحمض مع 100 سم 3 من القلويات ، ثم ارتفعت درجة الحرارة من 24 درجة مئوية إلى 32 درجة مئوية. لحساب كمية الحرارة المنبعثة في جول ، أول ما تفعله هو حساب التغير في درجة الحرارة ، (T (32 - 24 = 8). بعد ذلك ، يمكنك استخدام Q = mc ∆T ، أي Q = (100 + 100) × 4.18 × 8. قسمة السعة الحرارية المحددة للمياه ، 4181 جول / كجم درجة مئوية على 1000 للحصول على الرقم للجول / جم درجة مئوية. الجواب هو 6868 ، وهو ما يعني أن 6688 جول من الحرارة تم إطلاقها.