logo

TechCodeview

Reaktionsvarmeformel

Det reaktionsvarme også kendt som Reaktionens entalpi er forskellen i entalpiværdien af ​​en kemisk reaktion under konstant tryk. Det er den termodynamiske måleenhed, der bruges til at bestemme den samlede mængde energi, der produceres eller frigives pr. mol i en reaktion. Som et resultat kan varmen fra en kemisk reaktion defineres som den varme, der frigives til miljøet eller absorberes, mens reaktionen sker ved konstant tryk og temperatur. Joule (J) er den enhed, der bruges til at måle den samlede mængde varme, der modtages eller frigives.

I kemiske reaktioner overføres varme for det meste mellem det reagerende system som et medium og det omgivende som det andet. Før og efter den kemiske omdannelse er mængden af ​​varmeenergi den samme. Med andre ord svarer den varme, der optages eller tabes i et reagerende system, til den varme, der opnås eller tabes i omgivelserne.



Hvad er reaktionsvarme?

Med enkle ord er varmen fra en reaktion den mængde energi, der er nødvendig for at udføre den specificerede reaktion; den er negativ for eksoterme reaktioner og positiv for endoterme reaktioner. Her for en e ndoterm reaktion er ∆H positiv, mens ∆H er negativ for de reaktioner, der producerer varme.

Når den givne reaktion udføres ved konstant volumen, er den varme, der kræves for at påvirke reaktionen, intet andet end en stigning i den indre energi (∆U) gennem ∆H/∆U vil være negativ for endotermisk og positiv for eksoterm reaktion.

Formel for reaktionsvarme

Q = m × c × ΔT



Hvor,

  • Q = Reaktionsvarme,
  • m = masse af medium,
  • c = specifik varmekapacitet af reaktionsmediet,
  • ∆T = forskel i mediets temperatur.

Derudover har vi også en anden ligning som,

Reaktionsvarme = ΔH (produkter) – ΔH (reaktanter)



Hvor,

  • ΔH = ændring i varmeværdi

Løste eksempler på reaktionsvarmeformel

Eksempel 1: Beregn den varmeændring, der sker ved ethanolforbrænding, når en specificeret mængde af stoffet brændes i luft for at øge temperaturen fra 28 til 42 grader Celsius på 200 g vand, forudsat at vand har en specifik varmekapacitet på 4,2J /g.K.

Løsning:

Det er givet, at

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

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28 ,

dvs. ΔT = 14 °C eller 14 K

Her i spørgsmålet nævnes det, at en vis mængde ethanol afbrændes for at hæve temperaturen i vandet, hvilket betyder, at varme, der absorberes af vand, udvikles ved ethanolforbrændingsprocessen. Mængden af ​​varme, der går tabt i forbrændingsprocessen, er lig med mængden af ​​varme, der opnås af vandet.

Mængden af ​​varme, der er blevet ændret, kan bestemmes ved hjælp af formel,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Derfor, Q = 11760 J

Eksempel 2: Når natriumchlorid opløses i 100 g vand ved 25°C, har den resulterende opløsning en temperatur på 21°C efter ordentlig omrøring. Hvis opløsningens specifikke varmekapacitet antages at være 4,18 J / g°C, beregnes varmeændringen under opløsningsprocessen.

Løsning:

Her er det givet, at

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

dvs. ΔT = 4 K

Processen resulterer i et temperaturfald, hvilket indikerer, at saltopløsningen har tendens til varmeabsorption fra systemet. Da varmen tabt af vand er den samme som varmen absorberet af salt,

Vi har,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Derfor, Q = 1672 J

Eksempel 3: Når 240 gram jern afkøles fra 90 °Celsius til 25 °Celsius, hvor meget varme frigives så? (Angivet: c = 0,452 J/g °C).

Løsning:

manuel test

Vi har,

m = 240 g,

Specifik varmekapacitet af jern (c) = 0,452 J/g°C,

ΔT = Sluttemperatur – Starttemperatur = 25 – 90 = -65 °Celsius

Vi har formlen,

Q = m × c × ΔT

Ved at sætte givne værdier i ovenstående ligning får vi,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

derfor Q = -7051,2 J

dvs. Q = -7,05 KJ

Derfor, 7,05 KJ varme frigives, når processen finder sted.

Eksempel 4: Med 650 KJ energi, hvor meget kulstof kan opvarmes fra 20 grader C til 100 °C? (Givet: c = 4,184 J/g °C)

Løsning:

Her er vi givet med,

int til char java

c = 4.184 J/g grader C,

q = 650 KJ = 650000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 grader Celsius

Vi bliver bedt om at finde massen (m), så vi har formlen,

Q = m × c × ΔT

ovenstående ligning vil give os,

m = Q / (c × ΔT)

ved at sætte givne værdier i ovenstående ligning, vil vi få den faktiske masse af kulstof, der kræves,

m = 650.000 / (4.184 × 80)

m = 1941,9 g

dvs. m = 194 kg

Eksempel 5: Hvad er den specifikke varmekapacitet for 60 gram af et stof, der opvarmes fra 30°C til 40°C, når der blev tilført 968 J energi?

Løsning:

Det er givet i spørgsmålet, at

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 grader Celsius

q = 968 Joule

Vi skal finde den specifikke varmekapacitet (c), så vi har formlen,

Q = m × c × ΔT

ovenstående ligning vil give os,

c = Q / (m × ΔT)

ved at sætte givne værdier i ovenstående ligning får vi,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Relaterede artikler baseret på formler: