>>Fizika: Izra?unavanje koli?ine toplote potrebne da se zagreje telo i koje ono osloba?a tokom hla?enja

Da bismo nau?ili kako izra?unati koli?inu topline koja je potrebna za zagrijavanje tijela, prvo ustanovimo o kojim koli?inama ona ovisi.
Iz prethodnog paragrafa ve? znamo da ova koli?ina toplote zavisi od vrste supstance od koje se telo sastoji (tj. njegovog specifi?nog toplotnog kapaciteta):
Q zavisi od c
Ali to nije sve.

Ako ?elimo vodu u kotli?u zagrijati tako da bude samo topla, onda je ne?emo dugo grijati. A da bi voda postala vru?a, grija?emo je du?e. Ali ?to je ?ajnik du?e u kontaktu s grija?em, to ?e vi?e topline dobiti od njega.

Posljedi?no, ?to se temperatura tijela vi?e mijenja pri zagrijavanju, to je ve?a koli?ina topline koja mu se treba prenijeti.

Neka je po?etna temperatura tijela tpo?etna, a kona?na temperatura te?i. Tada ?e se promjena tjelesne temperature izraziti razlikom:

Kona?no, svi to znaju za grijanje Na primjer, 2 kg vode zahtijeva vi?e vremena (a samim tim i vi?e topline) nego za zagrijavanje 1 kg vode. To zna?i da koli?ina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o masi tog tijela:

Dakle, da biste izra?unali koli?inu topline, morate znati specifi?ni toplinski kapacitet tvari od koje je tijelo napravljeno, masu ovog tijela i razliku izme?u njegove krajnje i po?etne temperature.

Neka, na primjer, trebate odrediti koliko je topline potrebno za zagrijavanje ?eljeznog dijela te?ine 5 kg, pod uslovom da je njegova po?etna temperatura 20 °C, a kona?na temperatura treba da bude jednaka 620 °C.

Iz tabele 8 nalazimo da je specifi?ni toplotni kapacitet gvo??a c = 460 J/(kg°C). To zna?i da je za zagrijavanje 1 kg ?eljeza za 1 °C potrebno 460 J.
Za zagrevanje 5 kg gvo??a za 1 °C bi?e potrebno 5 puta vi?e toplote, tj. 460 J * 5 = 2300 J.

Zagrijati ?eljezo ne za 1 °C, ve? za A t = 600°C, bi?e potrebna jo? 600 puta ve?a koli?ina toplote, tj. 2300 J X 600 = 1.380.000 J. Ta?no ista (modulo) koli?ina toplote ?e se osloboditi kada se ovo gvo??e ohladi sa 620 na 20 °C.

Dakle, da biste prona?li koli?inu topline koja je potrebna za zagrijavanje tijela ili koju ono osloba?a tijekom hla?enja, trebate pomno?iti specifi?ni toplinski kapacitet tijela s njegovom masom i razlikom izme?u njegove krajnje i po?etne temperature:

??? 1. Navedite primjere koji pokazuju da koli?ina topline koju primi tijelo pri zagrijavanju zavisi od njegove mase i promjene temperature. 2. Koja se formula koristi za izra?unavanje koli?ine toplote koja je potrebna za zagrijavanje tijela ili kada se ono osloba?a hla?enje?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, fizika 8. razred

Dostavili ?itaoci sa internet stranica

Zadaci iz fizike i odgovori po razredima, preuzimanje sa?etaka iz fizike, planiranje ?asa fizike u 8. razredu, sve ?to se ?kolarcima priprema za nastavu, planiranje bilje?ki iz fizike, online testovi iz fizike, doma?i zadaci i rad

Sadr?aj lekcije bele?ke sa lekcija podr?ka okvirnoj prezentaciji lekcija metode ubrzanja interaktivne tehnologije Vje?bajte zadaci i vje?be radionice za samotestiranje, treninzi, slu?ajevi, potrage doma?a zada?a diskusija pitanja retori?ka pitanja u?enika Ilustracije audio, video i multimedija fotografije, slike, grafike, tabele, dijagrami, humor, anegdote, vicevi, stripovi, parabole, izreke, ukr?tene re?i, citati Dodaci sa?etaka?lanci trikovi za radoznale jaslice ud?benici osnovni i dodatni rje?nik pojmova ostalo Pobolj?anje ud?benika i lekcijaispravljanje gre?aka u ud?beniku a?uriranje fragmenta u ud?beniku, elementi inovacije u lekciji, zamjena zastarjelog znanja novim Samo za nastavnike savr?ene lekcije kalendarski plan za godinu; Integrisane lekcije

1. Promjenu unutra?nje energije vr?enjem rada karakteri?e koli?ina rada, tj. rad je mjera promjene unutra?nje energije u datom procesu. Promjenu unutra?nje energije tijela tokom prijenosa topline karakterizira veli?ina tzv koli?inu toplote.

Koli?ina toplote je promena unutra?nje energije tela tokom procesa prenosa toplote bez vr?enja rada.

Koli?ina toplote je ozna?ena slovom \(Q\). Po?to je koli?ina toplote mjera promjene unutra?nje energije, njena jedinica je d?ul (1 J).

Kada tijelo prenosi odre?enu koli?inu topline bez obavljanja posla, njegova unutra?nja energija se pove?ava ako tijelo odaje odre?enu koli?inu topline, tada se njegova unutra?nja energija smanjuje.

2. Ako 100 g vode sipate u dvije identi?ne posude, jednu i 400 g u drugu na istoj temperaturi i stavite ih na identi?ne gorionike, tada ?e voda u prvoj posudi ranije proklju?ati. Dakle, ?to je ve?a masa tijela, to mu je potrebna ve?a koli?ina topline da se zagrije. Isto va?i i za hla?enje: kada se telo ve?e mase ohladi, ono daje ve?u koli?inu toplote. Ova tela su napravljena od iste supstance i zagrevaju se ili hlade za isti broj stepeni.

3. Ako sada zagrijemo 100 g vode od 30 do 60 °C, tj. na 30 °C, a zatim do 100 °C, tj. za 70 °C, tada ?e u prvom slu?aju trebati manje vremena da se zagrije nego u drugom, i, shodno tome, za zagrijavanje vode za 30 °C bit ?e potrebno manje topline nego za zagrijavanje vode za 70 °C. Dakle, koli?ina toplote je direktno proporcionalna razlici izme?u kona?ne \((t_2\,^\circ C) \) i po?etne \((t_1\,^\circ C) \) temperature: \( Q\sim(t_2- t_1) \).

4. Ako sada u jednu posudu sipate 100 g vode, a u drugu identi?nu posudu sipate malo vode i u nju stavite metalno tijelo tako da njegova masa i masa vode budu 100 g i zagrijete posude na identi?nim plo?icama, onda primijetit ?ete da ?e u posudi koja sadr?i samo vodu imati ni?u temperaturu od one koja sadr?i vodu i metalno tijelo. Dakle, da bi temperatura sadr?aja u obe posude bila ista, potrebno je vi?e toplote preneti vodi nego vodi i metalnom telu. Dakle, koli?ina topline potrebna za zagrijavanje tijela ovisi o vrsti tvari od koje je tijelo napravljeno.

5. Ovisnost koli?ine topline potrebne za zagrijavanje tijela o vrsti tvari karakterizira fizi?ka veli?ina tzv. specifi?ni toplotni kapacitet supstance.

Fizi?ka veli?ina jednaka koli?ini topline koju treba prenijeti 1 kg tvari da bi se zagrijala za 1 °C (ili 1 K) naziva se specifi?ni toplinski kapacitet tvari.

1 kg tvari osloba?a istu koli?inu topline kada se ohladi za 1 °C.

Specifi?ni toplotni kapacitet je ozna?en slovom \(c\). Jedinica specifi?nog toplotnog kapaciteta je 1 J/kg °C ili 1 J/kg K.

Specifi?ni toplinski kapacitet tvari odre?uje se eksperimentalno. Te?nosti imaju ve?i specifi?ni toplotni kapacitet od metala; Voda ima najve?u specifi?nu toplotu, zlato ima vrlo malu specifi?nu toplotu.

Specifi?ni toplotni kapacitet olova je 140 J/kg °C. To zna?i da je za zagrijavanje 1 kg olova za 1 °C potrebno utro?iti toplinu od 140 J. Ista koli?ina toplote ?e se osloboditi kada se 1 kg vode ohladi za 1 °C.

Po?to je koli?ina toplote jednaka promeni unutra?nje energije tela, mo?emo re?i da specifi?ni toplotni kapacitet pokazuje koliko se menja unutra?nja energija 1 kg supstance kada se njena temperatura promeni za 1 °C. Konkretno, unutra?nja energija 1 kg olova pove?ava se za 140 J kada se zagrije za 1 °C, a smanjuje se za 140 J kada se ohladi.

Koli?ina topline \(Q \) potrebna da se zagrije tijelo mase \(m \) sa temperature \((t_1\,^\circ C) \) do temperature \((t_2\,^\ krug C) \) jednak je umno?ku specifi?nog toplotnog kapaciteta supstance, telesne mase i razlike izme?u kona?ne i po?etne temperature, tj.

\[ Q=cm(t_2()^\circ-t_1()^\circ) \]

Ista formula se koristi za izra?unavanje koli?ine topline koju tijelo odaje pri hla?enju. Samo u ovom slu?aju treba oduzeti kona?nu temperaturu od po?etne temperature, tj. Oduzmite manju temperaturu od ve?e temperature.

6. Primjer rje?enja problema. 100 g vode temperature 20 °C sipa se u ?a?u koja sadr?i 200 g vode temperature 80 °C. Nakon ?ega je temperatura u posudi dostigla 60 °C. Koliko toplote je primila hladna voda, a koliko toplote je dala topla voda?

Prilikom rje?avanja problema morate izvr?iti sljede?i niz radnji:

1. ukratko zapi?ite uslove problema;
2. pretvoriti vrijednosti veli?ina u SI;
3. analizirati problem, utvrditi koja tijela u?estvuju u razmjeni toplote, koja tijela daju energiju, a koja primaju;
4. rije?iti problem u op?tem obliku;
5. izvr?iti prora?une;
6. analizirati dobijeni odgovor.

1. Zadatak.

Dato:
\(m_1 \) = 200 g
\(m_2\) = 100 g
\(t_1 \) = 80 °C
\(t_2 \) = 20 °C
\(t\) = 60 °C
______________

\(Q_1 \) — ? \(Q_2 \) — ?
\(c_1 \) = 4200 J/kg °C

2. SI:\(m_1\) = 0,2 kg; \(m_2\) = 0,1 kg.

3. Analiza zadatka. Problem opisuje proces razmjene topline izme?u tople i hladne vode. Topla voda daje odre?enu koli?inu toplote \(Q_1 \) i hladi se od temperature \(t_1 \) do temperature \(t \) . Hladna voda prima koli?inu topline \(Q_2 \) i zagrijava se od temperature \(t_2 \) do temperature \(t \).

4. Rje?enje problema u op?tem obliku. Koli?ina toplote koju daje topla voda izra?unava se po formuli: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \).

Koli?ina toplote koju prima hladna voda izra?unava se po formuli: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. Ra?unanja.
\(Q_1 \) = 4200 J/kg · °S · 0,2 kg · 20 °S = 16800 J
\(Q_2\) = 4200 J/kg °C 0,1 kg 40 °C = 16800 J

6. Odgovor je da je koli?ina toplote koju daje topla voda jednaka koli?ini toplote koju prima hladna voda. U ovom slu?aju je razmatrana idealizirana situacija i nije uzeto u obzir da je odre?ena koli?ina topline kori?tena za zagrijavanje stakla u kojem se nalazila voda i okolnog zraka. U stvarnosti, koli?ina toplote koju daje topla voda je ve?a od koli?ine toplote koju prima hladna voda.

Dio 1

1. Specifi?ni toplotni kapacitet srebra je 250 J/(kg °C). ?ta to zna?i?

1) kada se 1 kg srebra ohladi na 250 °C, osloba?a se koli?ina toplote od 1 J
2) kada se 250 kg srebra ohladi za 1 °C, osloba?a se koli?ina toplote od 1 J
3) kada se 250 kg srebra ohladi za 1 °C, apsorbuje se koli?ina toplote od 1 J
4) kada se 1 kg srebra ohladi za 1 °C, osloba?a se koli?ina toplote od 250 J

2. Specifi?ni toplotni kapacitet cinka je 400 J/(kg °C). To zna?i da

1) kada se 1 kg cinka zagrije za 400 °C, njegova unutra?nja energija raste za 1 J
2) kada se 400 kg cinka zagrije za 1 °C, njegova unutra?nja energija raste za 1 J
3) za zagrijavanje 400 kg cinka za 1 °C potrebno je potro?iti 1 J energije
4) kada se 1 kg cinka zagrije za 1 °C, njegova unutra?nja energija se pove?ava za 400 J

3. Prilikom prijenosa koli?ine topline \(Q \) na ?vrsto tijelo mase \(m \) , temperatura tijela se pove?ava za \(\Delta t^\circ \). Koji od sljede?ih izraza odre?uje specifi?ni toplinski kapacitet tvari ovog tijela?

1) \(\frac(m\Delta t^\circ)(Q) \)
2) \(\frac(Q)(m\Delta t^\circ) \)
3) \(\frac(Q)(\Delta t^\circ) \)
4) \(Qm\Delta t^\circ \)

4. Na slici je prikazan grafik ovisnosti koli?ine topline potrebne za zagrijavanje dva tijela (1 i 2) iste mase od temperature. Uporedite vrijednosti specifi?nog toplinskog kapaciteta (\(c_1 \) i \(c_2 \) ) tvari od kojih su napravljena ova tijela.

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1>c_2 \)
3)\(c_1 4) odgovor zavisi od vrednosti mase tela

5. Dijagram prikazuje koli?inu toplote koja se prenosi na dva tijela jednake mase kada se njihova temperatura promijeni za isti broj stupnjeva. Koji je odnos ta?an za specifi?ne toplotne kapacitete supstanci od kojih su napravljena tela?

1) \(c_1=c_2\)
2) \(c_1=3c_2\)
3) \(c_2=3c_1\)
4) \(c_2=2c_1\)

6. Na slici je prikazan grafik temperature ?vrstog tijela u zavisnosti od koli?ine topline koje odaje. Te?ina tijela 4 kg. Koliki je specifi?ni toplinski kapacitet tvari ovog tijela?

1) 500 J/(kg °C)
2) 250 J/(kg °C)
3) 125 J/(kg °C)
4) 100 J/(kg °C)

7. Prilikom zagrijavanja kristalne tvari te?ine 100 g mjerena je temperatura tvari i koli?ina topline koja je prenesena tvari. Podaci mjerenja prikazani su u obliku tabele. Uz pretpostavku da se gubici energije mogu zanemariti, odredite specifi?ni toplinski kapacitet tvari u ?vrstom stanju.

1) 192 J/(kg °C)
2) 240 J/(kg °C)
3) 576 J/(kg °C)
4) 480 J/(kg °C)

8. Da biste zagrijali 192 g molibdena za 1 K, trebate mu prenijeti koli?inu topline od 48 J. Kolika je specifi?na toplina ove tvari?

1) 250 J/(kg K)
2) 24 J/(kg K)
3) 4·10 -3 J/(kg K)
4) 0,92 J/(kg K)

9. Kolika je koli?ina topline potrebna za zagrijavanje 100 g olova sa 27 na 47 °C?

1) 390 J
2) 26 kJ
3) 260 J
4) 390 kJ

10. Za zagrijavanje cigle od 20 do 85 °C potrebna je ista koli?ina topline kao za zagrijavanje vode iste mase za 13 °C. Specifi?ni toplotni kapacitet cigle je

1) 840 J/(kg K)
2) 21000 J/(kg K)
3) 2100 J/(kg K)
4) 1680 J/(kg K)

11. Sa donje liste tvrdnji odaberite dva ta?na i upi?ite njihove brojeve u tabelu.

1) Koli?ina toplote koju telo primi kada mu se temperatura pove?a za odre?eni broj stepeni jednaka je koli?ini toplote koju to telo odaje kada mu se temperatura smanji za isti broj stepeni.
2) Kada se supstanca ohladi, njena unutra?nja energija se pove?ava.
3) Koli?ina toplote koju supstanca prima kada se zagreje koristi se uglavnom za pove?anje kineti?ke energije njenih molekula.
4) Koli?ina topline koju supstanca primi kada se zagrije koristi se uglavnom za pove?anje potencijalne energije interakcije njenih molekula
5) Unutra?nja energija tela mo?e se promeniti samo preno?enjem odre?ene koli?ine toplote

12. U tabeli su prikazani rezultati mjerenja mase \(m\) , temperaturnih promjena \(\Delta t\) i koli?ine toplote \(Q\) koja se osloba?a pri hla?enju cilindara od bakra ili aluminija .

Koje tvrdnje odgovaraju rezultatima eksperimenta? Odaberite dva ispravna sa ponu?ene liste. Navedite njihov broj. Na osnovu izvr?enih mjerenja, mo?e se tvrditi da je koli?ina topline koja se osloba?a pri hla?enju

1) zavisi od supstance od koje je cilindar napravljen.
2) ne zavisi od supstance od koje je cilindar napravljen.
3) raste sa pove?anjem mase cilindra.
4) raste sa pove?anjem temperaturne razlike.
5) specifi?ni toplotni kapacitet aluminijuma je 4 puta ve?i od specifi?nog toplotnog kapaciteta kalaja.

Dio 2

C1.?vrsto tijelo te?ine 2 kg stavlja se u pe? od 2 kW i po?inje se zagrijavati. Na slici je prikazana ovisnost temperature \(t\) ovog tijela od vremena zagrijavanja \(\tau \). Koliki je specifi?ni toplinski kapacitet tvari?

1) 400 J/(kg °C)
2) 200 J/(kg °C)
3) 40 J/(kg °C)
4) 20 J/(kg °C)

Odgovori

Toplotni kapacitet- ovo je koli?ina toplote koju tijelo apsorbira kada se zagrije za 1 stepen.

Toplotni kapacitet tijela ozna?en je velikim latini?nim slovom WITH.

Od ?ega zavisi toplotni kapacitet tela? Prije svega, od svoje mase. Jasno je da ?e za zagrijavanje, na primjer, 1 kilogram vode potrebno vi?e topline nego za zagrijavanje 200 grama.

?ta je sa vrstom supstance? Hajde da napravimo eksperiment. Uzmimo dvije identi?ne posude i, nakon ?to u jednu ulijemo vodu te?ine 400 g, a u drugu biljno ulje od 400 g, po?et ?emo ih zagrijavati pomo?u identi?nih plamenika. Posmatraju?i o?itanja termometra, vidjet ?emo da se ulje brzo zagrijava. Da bi se voda i ulje zagrijali na istu temperaturu, voda se mora zagrijavati du?e. Ali ?to du?e zagrijavamo vodu, to vi?e topline prima od gorionika.

Dakle, razli?ite koli?ine topline potrebne su za zagrijavanje iste mase razli?itih tvari na istu temperaturu. Koli?ina topline potrebna za zagrijavanje tijela, a samim tim i njegov toplinski kapacitet zavise od vrste tvari od koje se tijelo sastoji.

Tako, na primjer, za pove?anje temperature vode te?ine 1 kg za 1°C potrebna je koli?ina topline jednaka 4200 J, a za zagrijavanje iste mase suncokretovog ulja za 1°C, koli?ina topline jednaka Potrebno je 1700 J.

Fizi?ka veli?ina koja pokazuje koliko je toplote potrebno da se 1 kg supstance zagreje za 1 ?S naziva se specifi?ni toplotni kapacitet ove supstance.

Svaka tvar ima svoj specifi?ni toplinski kapacitet, koji se ozna?ava latini?nim slovom c i mjeri se u d?ulima po kilogramskom stepenu (J/(kg °C)).

Specifi?ni toplinski kapacitet iste tvari u razli?itim agregatnim stanjima (?vrsto, teku?e i plinovito) je razli?it. Na primjer, specifi?ni toplinski kapacitet vode je 4200 J/(kg °C), a specifi?ni toplinski kapacitet leda je 2100 J/(kg °C); aluminijum u ?vrstom stanju ima specifi?ni toplotni kapacitet od 920 J/(kg - °C), au te?nom stanju - 1080 J/(kg - °C).

Imajte na umu da voda ima vrlo visok specifi?ni toplinski kapacitet. Zbog toga voda u morima i okeanima, kada se ljeti zagrije, apsorbira veliku koli?inu topline iz zraka. Zahvaljuju?i tome, na onim mjestima koja se nalaze u blizini velikih vodenih povr?ina, ljeto nije tako vru?e kao na mjestima udaljenim od vode.

Izra?unavanje koli?ine topline potrebne za zagrijavanje tijela ili koje ono osloba?a tijekom hla?enja.

Iz navedenog je jasno da koli?ina topline potrebna za zagrijavanje tijela zavisi od vrste tvari od koje se tijelo sastoji (tj. njegovog specifi?nog toplotnog kapaciteta) i od mase tijela. Tako?e je jasno da koli?ina toplote zavisi od toga za koliko stepeni ?emo pove?ati tjelesnu temperaturu.

Dakle, da biste odredili koli?inu topline koja je potrebna za zagrijavanje tijela ili koju ono osloba?a tijekom hla?enja, trebate pomno?iti specifi?ni toplinski kapacitet tijela s njegovom masom i razlikom izme?u njegove krajnje i po?etne temperature:

Q= cm (t 2 -t 1),

Gdje Q- koli?ina toplote, c- specifi?ni toplotni kapacitet, m- tjelesna masa, t 1- po?etna temperatura, t 2- kona?na temperatura.

Kada se telo zagreje t 2> t 1 i zbog toga Q >0 . Kada se telo ohladi t 2i< t 1 i zbog toga Q< 0 .

Ako je poznat toplotni kapacitet cijelog tijela WITH, Q odre?ena formulom: Q = C (t 2 - t 1).

22) Topljenje: definicija, prora?un koli?ine toplote za topljenje ili o?vr??avanje, specifi?na toplota fuzije, grafik t 0 (Q).

Termodinamika

Grana molekularne fizike koja prou?ava prijenos energije, obrasce transformacije jedne vrste energije u drugu. Za razliku od molekularne kineti?ke teorije, termodinamika ne uzima u obzir unutra?nju strukturu supstanci i mikroparametare.

Termodinami?ki sistem

To je skup tijela koja razmjenjuju energiju (u obliku rada ili topline) jedno s drugim ili sa okolinom. Na primjer, voda u kotli?u se hladi, a toplina se razmjenjuje izme?u vode i kotla i toplina kotla sa okolinom. Cilindar s plinom ispod klipa: klip obavlja rad, uslijed ?ega plin prima energiju i mijenjaju se njegovi makroparametri.

Koli?ina toplote

Ovo energije, koje sistem prima ili osloba?a tokom procesa razmene toplote. Ozna?ena simbolom Q, mjeri se, kao i svaka energija, u d?ulima.

Kao rezultat razli?itih procesa izmjene topline, energija koja se prenosi odre?uje se na svoj na?in.

Grijanje i hla?enje

Ovaj proces karakterizira promjena temperature sistema. Koli?ina topline odre?ena je formulom

Specifi?ni toplotni kapacitet supstance sa mjereno koli?inom topline potrebne za zagrijavanje jedinice mase ove supstance za 1K. Za zagrijavanje 1 kg stakla ili 1 kg vode potrebne su razli?ite koli?ine energije. Specifi?ni toplotni kapacitet je poznata veli?ina, ve? izra?unata za sve supstance, vidi vrednost u fizi?kim tabelama.

Toplotni kapacitet supstance C- ovo je koli?ina toplote koja je potrebna za zagrevanje tela bez uzimanja u obzir njegove mase za 1K.

Topljenje i kristalizacija

Topljenje je prijelaz tvari iz ?vrstog u teku?e stanje. Obrnuti prijelaz naziva se kristalizacija.

Energija koja se tro?i na uni?tavanje kristalne re?etke tvari odre?ena je formulom

Specifi?na toplota fuzije je poznata vrednost za svaku supstancu; vidi vrednost u fizi?kim tabelama.

Vaporizacija (isparavanje ili klju?anje) i kondenzacija

Vaporizacija je prijelaz tvari iz teku?eg (?vrstog) stanja u plinovito stanje. Obrnuti proces naziva se kondenzacija.

Specifi?na toplota isparavanja je poznata vrednost za svaku supstancu; vidi vrednost u fizi?kim tabelama.

Sagorijevanje

Koli?ina topline koja se osloba?a kada supstanca izgori

Specifi?na toplota sagorevanja je poznata vrednost za svaku supstancu; vidi vrednost u fizi?kim tabelama.

Za zatvoreni i adijabatski izolovani sistem tela, jedna?ina toplotnog bilansa je zadovoljena. Algebarski zbir koli?ina toplote datih i primljenih od strane svih tela koja u?estvuju u razmeni toplote jednak je nuli:

Q 1 +Q 2 +...+Q n =0

23) Struktura te?nosti. Povr?inski sloj. Sila povr?inskog napona: primjeri ispoljavanja, prora?un, koeficijent povr?inskog napona.

S vremena na vrijeme, bilo koji molekul se mo?e preseliti na obli?nju slobodnu lokaciju. Takvi skokovi u te?nostima se de?avaju prili?no ?esto; stoga molekuli nisu vezani za specifi?ne centre, kao u kristalima, i mogu se kretati po cijeloj zapremini te?nosti. Ovo obja?njava fluidnost te?nosti. Zbog jake interakcije izme?u blisko lociranih molekula, oni mogu formirati lokalne (nestabilne) ure?ene grupe koje sadr?e nekoliko molekula. Ovaj fenomen se zove zatvori red(Slika 3.5.1).

Koeficijent v se naziva temperaturni koeficijent volumetrijskog ?irenja . Ovaj koeficijent za te?nosti je desetine puta ve?i nego za ?vrste materije. Za vodu, na primjer, na temperaturi od 20 °C v u ? 2 10 – 4 K – 1, za ?elik v st ? 3,6 10 – 5 K – 1, za kvarcno staklo v kv ? 9 10 – 6 K - 1 .

Toplotno ?irenje vode ima zanimljivu i va?nu anomaliju za ?ivot na Zemlji. Na temperaturama ispod 4 °C, voda se ?iri kako temperatura pada (v< 0). Максимум плотности r в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

Kada se voda zamrzne, ona se ?iri, tako da led ostaje da pluta na povr?ini vode koja se smrzava. Temperatura vode koja se smrzava ispod leda je 0 °C. U gu??im slojevima vode na dnu rezervoara temperatura je oko 4 °C. Zahvaljuju?i tome, ?ivot mo?e postojati u vodi ledenih rezervoara.

Najzanimljivija karakteristika te?nosti je prisustvo slobodna povr?ina . Te?nost, za razliku od gasova, ne ispunjava celu zapreminu posude u koju se sipa. Izme?u te?nosti i gasa (ili pare) se formira granica koja je u posebnim uslovima u odnosu na ostatak te?nosti. ne dovodi do bilo kakve primjetne promjene u zapremini te?nosti. Ako se molekula kre?e s povr?ine u teku?inu, sile me?umolekulske interakcije ?e obaviti pozitivan rad. Naprotiv, da bi izvukli odre?eni broj molekula iz dubine teku?ine na povr?inu (tj. pove?ali povr?inu teku?ine), vanjske sile moraju izvr?iti pozitivan rad D A eksterno, proporcionalno promjeni D S povr?ina:

Iz mehanike je poznato da ravnote?na stanja sistema odgovaraju minimalnoj vrijednosti njegove potencijalne energije. Iz toga slijedi da slobodna povr?ina teku?ine te?i smanjenju svoje povr?ine. Iz tog razloga slobodna kap te?nosti poprima sferni oblik. Te?nost se pona?a kao da sile koje djeluju tangencijalno na njenu povr?inu skupljaju (vuku) ovu povr?inu. Ove sile se zovu sile povr?inskog napona .

Prisutnost sila povr?inskog napona ?ini da povr?ina teku?ine izgleda kao elasti?ni rastegnuti film, s jedinom razlikom ?to elasti?ne sile u filmu zavise od njegove povr?ine (tj. od toga kako je film deformiran) i povr?inske napetosti snage ne zavise na povr?ini te?nosti.

Neke te?nosti, kao ?to je sapunasta voda, imaju sposobnost formiranja tankih filmova. Dobro poznati mjehuri?i sapuna imaju pravilan sferni oblik - to tako?er pokazuje u?inak sila povr?inske napetosti. Ako se ?i?ani okvir, ?ija je jedna strana pomi?na, spusti u otopinu sapuna, tada ?e cijeli okvir biti prekriven filmom teku?ine (slika 3.5.3).

Sile povr?inske napetosti te?e smanjenju povr?ine filma. Da bi se izbalansirala pokretna strana okvira, na nju se mora primijeniti vanjska sila ako se pod utjecajem sile pre?ka pomjeri za D x, tada ?e se izvr?iti rad D A vn = F vn D x = D E str = sD S, gdje je D S = 2LD x– pove?anje povr?ine s obje strane filma sapuna. Po?to su moduli sila i isti, mo?emo napisati:

Dakle, koeficijent povr?inskog napona s mo?e se definirati kao modul sile povr?inske napetosti koja djeluje po jedinici du?ine linije koja grani?i povr?inu.

Usljed djelovanja sila povr?inskog napona u kapima teku?ine i unutar mjehuri?a sapuna nastaje vi?ak tlaka D str. Ako mentalno ise?ete sferni pad radijusa R na dvije polovine, tada svaka od njih mora biti u ravnote?i pod djelovanjem sila povr?inskog napona primijenjenih na granicu reza du?ine 2p R i sile vi?ka pritiska koje djeluju na povr?inu p R 2 sekcije (slika 3.5.4). Uslov ravnote?e se zapisuje kao

Ako su ove sile ve?e od sila interakcije izme?u molekula same te?nosti, onda je te?nost wets povr?ine ?vrste materije. U ovom slu?aju, te?nost se pribli?ava povr?ini ?vrste materije pod odre?enim o?trim uglom th, karakteristi?nim za dati par te?nost-?vrsto telo. Ugao th se naziva kontaktni ugao . Ako sile interakcije izme?u teku?ih molekula prema?uju sile njihove interakcije sa ?vrstim molekulima, tada se kontaktni ugao th ispostavlja tup (slika 3.5.5). U ovom slu?aju ka?u da je te?nost ne mokri povr?ine ?vrste materije. At potpuno vla?enjeth = 0, at potpuno nekva?enjeth = 180°.

Kapilarni fenomeni zove se porast ili pad te?nosti u cevima malog pre?nika - kapilare. Vla?e?e te?nosti se di?u kroz kapilare, a nemokri?e se spu?taju.

Na sl. 3.5.6 prikazuje kapilarnu cijev odre?enog radijusa r, spu?ten na donjem kraju u teku?inu za vla?enje gustine r. Gornji kraj kapilare je otvoren. Podizanje te?nosti u kapilari se nastavlja sve dok sila gravitacije koja deluje na stub te?nosti u kapilari ne postane jednaka po veli?ini rezultanti F n sile povr?inske napetosti koje djeluju du? granice kontakta teku?ine s povr?inom kapilare: F t = F n, gdje F t = mg = r hp r 2 g, F n = s2p r cos th.

Ovo implicira:

Sa potpunim nekva?enjem th = 180°, cos th = –1 i, prema tome, h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

?istu staklenu povr?inu voda gotovo u potpunosti navla?i. Naprotiv, ?iva ne vla?i u potpunosti staklenu povr?inu. Zbog toga nivo ?ive u staklenoj kapilari pada ispod nivoa u posudi.

24) Isparavanje: definicija, vrste (isparavanje, klju?anje), prora?un koli?ine toplote za isparavanje i kondenzaciju, specifi?na toplota isparavanja.

Isparavanje i kondenzacija. Obja?njenje fenomena isparavanja zasnovano na idejama o molekularnoj strukturi materije. Specifi?na toplota isparavanja. Njegove jedinice.

Fenomen pretvaranja te?nosti u paru naziva se isparavanje.

Isparavanje - proces isparavanja koji se odvija sa otvorene povr?ine.

Molekuli teku?ine kre?u se razli?itim brzinama. Ako bilo koja molekula zavr?i na povr?ini teku?ine, mo?e savladati privla?enje susjednih molekula i izletjeti iz teku?ine. Izba?eni molekuli formiraju paru. Preostali molekuli te?nosti mijenjaju brzinu nakon sudara. Istovremeno, neki molekuli posti?u brzinu dovoljnu da izlete iz te?nosti. Ovaj proces se nastavlja tako da te?nosti polako isparavaju.

*Brzina isparavanja zavisi od vrste te?nosti. One te?nosti ?iji su molekuli privu?eni manjom silom isparavaju br?e.

*Isparavanje mo?e nastati na bilo kojoj temperaturi. Ali na visokim temperaturama do isparavanja dolazi br?e .

*Brzina isparavanja zavisi od njegove povr?ine.

*Sa vjetrom (strujanjem zraka) dolazi do br?eg isparavanja.

Tokom isparavanja, unutra?nja energija se smanjuje, jer Tokom isparavanja, te?nost ostavlja brze molekule, pa se prose?na brzina preostalih molekula smanjuje. To zna?i da ako nema priliva energije izvana, tada se temperatura teku?ine smanjuje.

Fenomen pretvaranja pare u te?nost naziva se kondenzacije. To je pra?eno osloba?anjem energije.

Kondenzacija pare obja?njava nastanak oblaka. Vodena para koja se di?e iznad zemlje formira oblake u gornjim hladnim slojevima vazduha, koji se sastoje od sitnih kapi vode.

Specifi?na toplota isparavanja – fizi?ki vrijednost koja pokazuje koliko je topline potrebno da se teku?ina te?ine 1 kg pretvori u paru bez promjene temperature.

Ud. toplota isparavanja ozna?eno slovom L i mjereno u J/kg

Ud. toplota isparavanja vode: L=2,3x10 6 J/kg, alkohol L=0,9x10 6

Koli?ina topline potrebna za pretvaranje teku?ine u paru: Q = Lm

IZMJENA TOPLOTE.

1. Izmjena toplote.

Izmjena ili prijenos topline je proces preno?enja unutra?nje energije jednog tijela na drugo bez vr?enja rada.

Postoje tri vrste prenosa toplote.

1) Toplotna provodljivost- To je razmena toplote izme?u tela tokom njihovog direktnog kontakta.

2) Konvekcija- To je izmjena toplote u kojoj se toplota prenosi tokovima gasa ili te?nosti.

3) Radijacija– Ovo je izmjena toplote putem elektromagnetnog zra?enja.

2. Koli?ina toplote.

Koli?ina toplote je mera promene unutra?nje energije tela tokom razmene toplote. Ozna?eno slovom Q.

Jedinica za mjerenje koli?ine toplote = 1 J.

Koli?ina topline koju tijelo primi od drugog tijela kao rezultat izmjene topline mo?e se potro?iti na pove?anje temperature (pove?anje kineti?ke energije molekula) ili promjenu agregacijskog stanja (pove?anje potencijalne energije).

3. Specifi?ni toplotni kapacitet supstance.

Iskustvo pokazuje da je koli?ina topline potrebna za zagrijavanje tijela mase m od temperature T 1 do temperature T 2 proporcionalna masi tijela m i temperaturnoj razlici (T 2 - T 1), tj.

Q = cm(T 2 - T 1 ) = smD T,

With naziva se specifi?nim toplinskim kapacitetom tvari zagrijanog tijela.

Specifi?ni toplinski kapacitet tvari jednak je koli?ini topline koja se mora predati 1 kg tvari da bi se zagrijala za 1 K.

Jedinica mjerenja specifi?nog toplotnog kapaciteta =.

Vrijednosti toplinskog kapaciteta za razli?ite tvari mogu se na?i u fizi?kim tabelama.

Ta?no ista koli?ina toplote Q ?e se osloboditi kada se tijelo ohladi za DT.

4.Specifi?na toplota isparavanja.

Iskustvo pokazuje da je koli?ina toplote potrebna za pretvaranje te?nosti u paru proporcionalna masi te?nosti, tj.

Q = Lm,

gdje je koeficijent proporcionalnosti L naziva se specifi?na toplota isparavanja.

Specifi?na toplota isparavanja jednaka je koli?ini toplote koja je potrebna da se 1 kg te?nosti na ta?ki klju?anja pretvori u paru.

Jedinica mjere za specifi?nu toplinu isparavanja.

Prilikom obrnutog procesa, kondenzacije pare, osloba?a se toplina u istoj koli?ini koja je utro?ena na stvaranje pare.

5.Specifi?na toplota fuzije.

Iskustvo pokazuje da je koli?ina toplote potrebna za pretvaranje ?vrste supstance u te?nost proporcionalna masi tela, tj.

Q = l m,

gdje se koeficijent proporcionalnosti l naziva specifi?nom toplinom fuzije.

Specifi?na toplina fuzije jednaka je koli?ini topline koja je potrebna da se ?vrsto tijelo te?ko 1 kg pretvori u teku?inu na ta?ki topljenja.

Jedinica mjere za specifi?nu toplinu fuzije.

Prilikom obrnutog procesa, kristalizacije te?nosti, osloba?a se toplota u istoj koli?ini koja je utro?ena na topljenje.

6. Specifi?na toplota sagorevanja.

Iskustvo pokazuje da je koli?ina toplote koja se osloba?a pri potpunom sagorevanju goriva proporcionalna masi goriva, tj.

Q = qm,

Pri ?emu se koeficijent proporcionalnosti q naziva specifi?nom toplinom sagorijevanja.

Specifi?na toplota sagorevanja jednaka je koli?ini toplote koja se osloba?a pri potpunom sagorevanju 1 kg goriva.

Jedinica mjerenja specifi?ne topline sagorijevanja.

7. Jedna?ina toplotnog bilansa.

Izmjena topline uklju?uje dva ili vi?e tijela. Neka tijela odaju toplinu, dok je druga primaju. Izmjena topline se odvija sve dok temperature tijela ne postanu jednake. Prema zakonu odr?anja energije, koli?ina toplote koja se daje jednaka je koli?ini primljene. Na osnovu toga je napisana jedna?ina toplotnog bilansa.

Pogledajmo primjer.

Telo mase m 1, ?iji je toplotni kapacitet c 1, ima temperaturu T 1, a telo mase m 2, ?iji je toplotni kapacitet c 2, ima temperaturu T 2. ?tavi?e, T 1 je ve?i od T 2. Ova tijela se dovode u kontakt. Iskustvo pokazuje da hladno tijelo (m 2) po?inje da se zagrijava, a vru?e tijelo (m 1) po?inje da se hladi. Ovo sugeri?e da se deo unutra?nje energije toplog tela prenosi na hladno, a temperature se izjedna?avaju. Ozna?imo kona?nu ukupnu temperaturu sa th.

Koli?ina toplote koja se prenosi sa toplog tela na hladno

Q preba?en. = c 1 m 1 (T 1 – th )

Koli?ina toplote koju hladno tijelo primi od vru?eg

Q primljeno. = c 2 m 2 (th – T 2 )

Prema zakonu odr?anja energije Q preba?en. = Q primljeno., tj.

c 1 m 1 (T 1 – th )= c 2 m 2 (th – T 2 )

Otvorimo zagrade i izrazimo vrijednost ukupne stabilne temperature th.

U ovom slu?aju dobijamo temperaturnu vrijednost th u kelvinima.

Me?utim, po?to se Q prenosi u izrazima.

i Q je primljen. je razlika izme?u dvije temperature, a ista je i u Kelvinima i u stepenima Celzijusa, onda se prora?un mo?e izvr?iti u stepenima Celzijusa. Onda

U ovom slu?aju dobijamo temperaturu th u stepenima Celzijusa.

Izjedna?avanje temperatura kao rezultat toplotne provodljivosti mo?e se objasniti na osnovu molekularne kineti?ke teorije kao razmena kineti?ke energije izme?u molekula pri sudaru u procesu toplotnog haoti?nog kretanja.

Ovaj primjer se mo?e ilustrirati grafikonom. 81.
Vje?bajte Izra?unajte koli?inu toplote koja ?e se osloboditi tokom redukcije Fe 2 O 3
metalni aluminijum ako se dobije 335,1 g gvo??a. Odgovor: 2543,1 kJ.
Rje?enje:

Jedna?ina reakcije:

= (Al 2 O 3) - (Fe 2 O 3) = -1669,8 -(-822,1) = -847,7 kJ

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : Izra?unavanje koli?ine toplote koja se osloba?a pri primanju 335,1 g ?eljeza vr?i se iz proporcije: . 335,1)/ (2 . X; x = (0847.7

55,85) = 2543,1 kJ,

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a. odgovor:

2543,1 kJ.

Toplotni efekat reakcije
Zadatak 82.
Gasni etil alkohol C2H5OH mo?e se dobiti interakcijom etilena C 2 H 4 (g) i vodene pare. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Odgovor: -45,76 kJ.
Rje?enje:

Jedna?ina reakcije je:

Vrijednosti standardnih toplina stvaranja tvari date su u posebnim tabelama. Uzimaju?i u obzir da se toplote formiranja jednostavnih supstanci konvencionalno pretpostavljaju ravne nuli. Izra?unajmo toplotni efekat reakcije koriste?i posljedicu Hessovog zakona, dobi?emo:

= (C 2 H 5 OH) – [ (C 2 H 4) + (H 2 O)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = - 45,76 kJ

Reakcione jednad?be u kojima je pored simbola hemijskih jedinjenja nazna?eno njihovo agregatno stanje ili modifikacija kristala, kao i numeri?ka vrednost toplotnih efekata, nazivaju se termohemijskim. U termohemijskim jedna?inama, osim ako nije posebno navedeno, vrijednosti toplotnih efekata pri konstantnom pritisku Q p su nazna?ene jednake promjeni entalpije sistema. Vrijednost se obi?no daje na desnoj strani jedna?ine, odvojena zarezom ili ta?kom i zarezom. Prihva?ene su sljede?e skra?ene oznake za stanje agregacije tvari: G- gasovita, i- te?nost, To

Ako se toplina osloba?a kao rezultat reakcije, onda< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) = C 2 H 5 OH (g); = - 45,76 kJ.

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a.- 45,76 kJ.

Zadatak 83.
Izra?unajte termi?ki efekat reakcije redukcije ?eljezovog (II) oksida sa vodikom na osnovu sljede?ih termohemijskih jedna?ina:

a) EO (k) + CO (g) = Fe (k) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g); = -283,0 kJ;
c) H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ.
Odgovor: +27,99 kJ.

Gasni etil alkohol C2H5OH mo?e se dobiti interakcijom etilena C 2 H 4 (g) i vodene pare. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Odgovor: -45,76 kJ.
Jedna?ina reakcije za redukciju ?eljezovog (II) oksida vodikom ima oblik:

EeO (k) + H 2 (g) = Fe (k) + H 2 O (g); = ?

= (H2O) – [ (FeO)

Toplota stvaranja vode data je jednad?bom

H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ,

a toplina formiranja ?eljeznog (II) oksida mo?e se izra?unati oduzimanjem jedna?ine (a) od jedna?ine (b).

=(c) - (b) - (a) = -241,83 – [-283.o – (-13,18)] = +27,99 kJ.

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a.+27,99 kJ.

Zadatak 84.
Kada su plinoviti sumporovodik i uglji?ni dioksid u interakciji, nastaju vodena para i uglji?ni disulfid CS 2 (g). Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju i prvo izra?unajte njen toplotni efekat. Odgovor: +65,43 kJ.
Gasni etil alkohol C2H5OH mo?e se dobiti interakcijom etilena C 2 H 4 (g) i vodene pare. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Odgovor: -45,76 kJ.
G- gasovita, i- te?nost, To-- kristalno. Ovi simboli se izostavljaju ako je agregatno stanje tvari o?ito, na primjer, O 2, H 2 itd.
Rje?enje:

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = ?

Vrijednosti standardnih toplina stvaranja tvari date su u posebnim tabelama. Uzimaju?i u obzir da se toplote formiranja jednostavnih supstanci konvencionalno pretpostavljaju jednake nuli. Toplotni u?inak reakcije mo?e se izra?unati kori?tenjem posljedica Hessovog zakona:

= (H 2 O) + (SS 2) – [(H 2 S) + (SO 2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = +65,43 kJ.

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a.+65,43 kJ.

Jedna?ina termohemijske reakcije

Zadatak 85.
Napi?ite termokemijsku jednad?bu za reakciju izme?u CO (g) i vodika, usljed koje nastaju CH 4 (g) i H 2 O (g). Koliko ?e se toplote osloboditi tokom ove reakcije ako se u normalnim uslovima proizvede 67,2 litara metana? Odgovor: 618,48 kJ.
Gasni etil alkohol C2H5OH mo?e se dobiti interakcijom etilena C 2 H 4 (g) i vodene pare. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Odgovor: -45,76 kJ.
Reakcione jednad?be u kojima je pored simbola hemijskih jedinjenja nazna?eno njihovo agregatno stanje ili modifikacija kristala, kao i numeri?ka vrednost toplotnih efekata, nazivaju se termohemijskim. U termohemijskim jedna?inama, osim ako nije izri?ito navedeno, navedene su vrijednosti toplotnih efekata pri konstantnom pritisku Q p jednake promjeni entalpije sistema. Vrijednost se obi?no daje na desnoj strani jedna?ine, odvojena zarezom ili ta?kom i zarezom. Prihva?ene su sljede?e skra?ene oznake za stanje agregacije tvari: G- gasovita, i- ne?to, To- kristalno. Ovi simboli se izostavljaju ako je agregatno stanje tvari o?ito, na primjer, O 2, H 2 itd.
Rje?enje:

CO (g) + 3H 2 (g) = CH 4 (g) + H 2 O (g); = ?

Vrijednosti standardnih toplina stvaranja tvari date su u posebnim tabelama. Uzimaju?i u obzir da se toplote formiranja jednostavnih supstanci konvencionalno pretpostavljaju jednake nuli. Toplotni u?inak reakcije mo?e se izra?unati kori?tenjem posljedica Hessovog zakona:

= (H 2 O) + (CH 4) – (CO)];
= (-241,83) + (-74,84) – (-110,52) = -206,16 kJ.

Termohemijska jedna?ina ?e biti:

22,4 : -206,16 = 67,2 : X; x = 67,2 (-206,16)/22?4 = -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a. 618,48 kJ.

Toplota formiranja

Zadatak 86.
Toplotni efekat te reakcije jednak je toploti formiranja. Izra?unajte toplinu stvaranja NO na osnovu sljede?ih termohemijskih jedna?ina:
a) 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) = 4NO (g) + 6H 2 O (l); = -1168,80 kJ;
b) 4NH 3 (g) + 3O 2 (g) = 2N 2 (g) + 6H 2 O (l); = -1530,28 kJ
Odgovor: 90,37 kJ.
Gasni etil alkohol C2H5OH mo?e se dobiti interakcijom etilena C 2 H 4 (g) i vodene pare. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Odgovor: -45,76 kJ.
Standardna toplota formiranja jednaka je toploti reakcije formiranja 1 mola ove supstance iz jednostavnih supstanci u standardnim uslovima (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Stvaranje NO iz jednostavnih supstanci mo?e se predstaviti na sljede?i na?in:

1/2N 2 + 1/2O 2 = NE

Zadata je reakcija (a), koja proizvodi 4 mola NO, i data reakcija (b), koja proizvodi 2 mola N2. Kiseonik je uklju?en u obe reakcije. Stoga, da bismo odredili standardnu toplinu stvaranja NO, sastavljamo sljede?i Hessov ciklus, tj. trebamo oduzeti jedna?inu (a) od jedna?ine (b):

Dakle, 1/2N 2 + 1/2O 2 = NE; = +90,37 kJ.

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a. 618,48 kJ.

Zadatak 87.
Kristalni amonijum hlorid nastaje reakcijom plinova amonijaka i klorovodika. Napi?ite termohemijsku jedna?inu za ovu reakciju, nakon ?to ste prvo izra?unali njen toplotni efekat. Koliko ?e se topline osloboditi ako se u reakciji potro?i 10 litara amonijaka, ra?unato u normalnim uvjetima? Odgovor: 78,97 kJ.
metalni aluminijum ako se dobije 335,1 g gvo??a. Odgovor: 2543,1 kJ.
Reakcione jednad?be u kojima je pored simbola hemijskih jedinjenja nazna?eno njihovo agregatno stanje ili modifikacija kristala, kao i numeri?ka vrednost toplotnih efekata, nazivaju se termohemijskim. U termohemijskim jednad?bama, osim ako nije posebno navedeno, prikazane su vrijednosti termi?kih efekata pri konstantnom pritisku Q p jednake promjeni entalpije sistema. Vrijednost se obi?no daje na desnoj strani jedna?ine, odvojena zarezom ili ta?kom i zarezom. Prihva?eno je sljede?e: To-- kristalno. Ovi simboli se izostavljaju ako je agregatno stanje tvari o?ito, na primjer, O 2, H 2 itd.
Rje?enje:

NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (k). ;

Vrijednosti standardnih toplina stvaranja tvari date su u posebnim tabelama. Uzimaju?i u obzir da se toplote formiranja jednostavnih supstanci konvencionalno pretpostavljaju jednake nuli. Toplotni u?inak reakcije mo?e se izra?unati kori?tenjem posljedica Hessovog zakona:

= ?
= (NH4Cl) – [(NH 3) + (HCl)];

Termohemijska jedna?ina ?e biti:

= -315,39 – [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

22,4 : -176,85 = 10 : Toplota koja se osloba?a tokom reakcije 10 litara amonijaka u ovoj reakciji odre?uje se iz omjera:

gdje je 55,85 atomske mase gvo??a. X; x = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.