logo

TechCodeview

Reaktionsvärmeformel

De reaktionsvärme också känd som Reaktionens entalpi är skillnaden i entalpivärdet för en kemisk reaktion under konstant tryck. Det är den termodynamiska måttenheten som används för att bestämma den totala mängden energi som produceras eller frigörs per mol i en reaktion. Som ett resultat kan värmen från en kemisk reaktion definieras som den värme som frigörs i miljön eller absorberas medan reaktionen sker vid konstant tryck och temperatur. Joule (J) är den enhet som används för att mäta den totala mängden värme som tas emot eller frigörs.

I kemiska reaktioner överförs värme mestadels mellan det reagerande systemet som ett medium och det omgivande som det andra. Före och efter den kemiska omvandlingen är mängden värmeenergi densamma. Med andra ord är värmen som förvärvas eller förloras i ett reagerande system likvärdig med den värme som erhålls eller förloras i omgivningen.



Vad är reaktionsvärme?

Med enkla ord är värmen från en reaktion den mängd energi som behövs för att utföra den specificerade reaktionen; den är negativ för exoterma reaktioner och positiv för endotermiska reaktioner. Här för en e ndoterm reaktion är ∆H positiv medan ∆H är negativ för de reaktioner som producerar värme.

När den givna reaktionen utförs vid konstant volym, är värmen som krävs för att påverka reaktionen inget annat än en ökning av den inre energin (∆U) genom ∆H/∆U kommer att vara negativ för endotermisk och positiv för exoterm reaktion.

Formel för reaktionsvärme

Q = m × c × AT



Var,

  • Q = reaktionsvärme,
  • m = massa av medium,
  • c = specifik värmekapacitet hos reaktionsmediet,
  • ∆T = skillnaden i mediets temperatur.

Dessutom har vi också en annan ekvation som,

Reaktionsvärme = ΔH (produkter) – ΔH (reaktanter)



Var,

  • ΔH = förändring i värmevärde

Lösta exempel på reaktionsvärmeformel

Exempel 1: Beräkna värmeförändringen som uppstår vid etanolförbränning när en specificerad mängd av ämnet förbränns i luft för att öka temperaturen från 28 till 42 grader Celsius på 200 g vatten, förutsatt att vattnet har en specifik värmekapacitet på 4,2J /g.K.

Lösning:

Det är givet att,

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

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28 ,

dvs ΔT = 14 °C eller 14 K

Här i frågan nämns att en viss mängd etanol förbränns för att höja temperaturen på vattnet, vilket innebär att värme som absorberas av vatten utvecklas genom etanolförbränningsprocessen. Mängden värme som går förlorad i förbränningsprocessen är lika med mängden värme som tas upp av vattnet.

Mängden värme som har ändrats kan bestämmas med formeln,

Q = m × c × AT

Q = 200 × 4,2 × 14

Därav, Q = 11760 J

Exempel 2: När natriumklorid löses i 100 g vatten vid 25°C har den resulterande lösningen en temperatur på 21°C efter ordentlig omrörning. Om lösningens specifika värmekapacitet antas vara 4,18 J / g°C, beräkna värmeförändringen under upplösningsprocessen.

Lösning:

Här är det givet att,

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

dvs ΔT = 4 K

Processen resulterar i ett temperaturfall, vilket indikerar att saltupplösningen tenderar till värmeabsorption från systemet. Eftersom värmen som förloras av vatten är densamma som värmen som absorberas av salt,

Vi har,

Q = m × c × AT

Q = 100 × 4,18 × 4

Därav, Q = 1672 J

Exempel 3: När 240 gram järn svalnar från 90 °C till 25 °C, hur mycket värme frigörs? (Givt: c = 0,452 J/g °C).

Lösning:

sträng understräng

Vi har,

m = 240 g,

Specifik värmekapacitet för järn (c) = 0,452 J/g°C,

ΔT = Sluttemperatur – Initial temperatur = 25 – 90 = -65 °Celsius

Vi har formeln,

Q = m × c × AT

Genom att sätta givna värden i ovanstående ekvation får vi,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

följaktligen Q = -7051,2 J

dvs Q = -7,05 KJ

Därav, 7,05 KJ värme frigörs när processen äger rum.

Exempel 4: Med 650 KJ energi, hur mycket kol kan värmas upp från 20 grader C till 100 °C? (Givt: c = 4,184 J/g °C)

Lösning:

multithreading i java

Här får vi,

c = 4,184 J/g grader C,

q = 650 KJ = 650 000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 grader Celsius

Vi ombeds hitta massan (m) så vi har formeln,

Q = m × c × AT

ovanstående ekvation kommer att ge oss,

m = Q / (c × ΔT)

genom att sätta givna värden i ovanstående ekvation får vi den faktiska massan av kol som krävs,

m = 650 000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

dvs m = 194 kg

Exempel 5: Vad är den specifika värmekapaciteten för 60 gram av ett ämne som värms upp från 30°C till 40°C när 968 J energi tillsattes?

Lösning:

Det står i frågan att

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 grader Celsius

q = 968 Joule

Vi måste hitta den specifika värmekapaciteten ( c ) så vi har formeln,

Q = m × c × AT

ovanstående ekvation kommer att ge oss,

c = Q / (m × ΔT)

genom att sätta givna värden i ovanstående ekvation får vi,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Relaterade artiklar baserade på formler: