>>Fyzika: V?po?et mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa a j?m uvoln?n?ho p?i ochlazov?n?

Abychom se nau?ili, jak vypo??tat mno?stv? tepla, kter? je nutn? k zah??t? t?lesa, uka?me si nejprve, na jak?ch veli?in?ch z?vis?.
Z p?edchoz?ho odstavce ji? v?me, ?e toto mno?stv? tepla z?vis? na typu l?tky, ze kter? se t?leso skl?d? (tedy na jeho m?rn? tepeln? kapacit?):
Q z?vis? na c
Ale to nen? v?e.

Pokud chceme vodu v konvici oh??t tak, aby byla pouze tepl?, pak ji nebudeme oh??vat dlouho. A aby se voda zah??la, budeme ji oh??vat d?le. ??m d?le je ale konvice v kontaktu s oh??va?em, t?m v?ce tepla z n?j dostane.

V d?sledku toho plat?, ?e ??m v?ce se t?lesn? teplota p?i zah??v?n? m?n?, t?m v?t?? mno?stv? tepla je pot?eba do n?j p?edat.

Nechte po??te?n? teplotu t?la za??t a kone?nou teplotu upravte. Pak bude zm?na t?lesn? teploty vyj?d?ena rozd?lem:

Kone?n? to v?ichni v?d? topen? Nap??klad 2 kg vody vy?aduje v?ce ?asu (a tedy v?ce tepla) ne? oh?ev 1 kg vody. To znamen?, ?e mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa z?vis? na hmotnosti tohoto t?lesa:

Pro v?po?et mno?stv? tepla tedy pot?ebujete zn?t m?rnou tepelnou kapacitu l?tky, ze kter? je t?leso vyrobeno, hmotnost tohoto t?lesa a rozd?l mezi jeho kone?nou a po??te?n? teplotou.

Nap??klad pot?ebujete ur?it, kolik tepla je pot?eba k oh?evu ?elezn? sou??sti o hmotnosti 5 kg, za p?edpokladu, ?e jej? po??te?n? teplota je 20 °C a kone?n? teplota by se m?la rovnat 620 °C.

Z tabulky 8 zjist?me, ?e m?rn? tepeln? kapacita ?eleza je c = 460 J/(kg°C). To znamen?, ?e oh?ev 1 kg ?eleza o 1 °C vy?aduje 460 J.
Na zah??t? 5 kg ?eleza o 1 °C bude pot?eba 5x v?ce tepla, tzn. 460 J * 5 = 2 300 J.

?ehlit nah??t ne o 1 °C, ale o A t = 600°C, bude pot?eba dal??ch 600x v?t?? mno?stv? tepla, tj. 2300 J X 600 = 1 380 000 J. P?esn? stejn? (modulo) mno?stv? tepla se uvoln?, kdy? se tato ?ehli?ka ochlad? z 620 na 20 °C.

Chcete-li tedy zjistit mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa nebo j?m uvoln?n?ho b?hem chlazen?, mus?te vyn?sobit m?rnou tepelnou kapacitu t?lesa jeho hmotnost? a rozd?lem mezi jeho kone?nou a po??te?n? teplotou:

??? 1. Uve?te p??klady ukazuj?c?, ?e mno?stv? tepla p?ijat?ho t?lesem p?i zah??v?n? z?vis? na jeho hmotnosti a zm?n?ch teploty. 2. Jak? vzorec se pou??v? k v?po?tu mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa nebo j?m uvoln?n?ho, kdy chlazen??

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fyzika 8. t?

Odeslali ?ten??i z internetov?ch str?nek

?koly a odpov?di z fyziky podle ro?n?k?, stahov?n? abstrakt? z fyziky, pl?nov?n? hodin fyziky pro 8. t??du, v?e pro ?kol?ky k p??prav? na hodiny, pl?n pozn?mek k hodin?m fyziky, online testy fyziky, dom?c? ?koly a pr?ce

Obsah lekce pozn?mky k lekci podp?rn? r?mcov? lekce prezentace akcelera?n? metody interaktivn? technologie Praxe ?koly a cvi?en? autotest workshopy, ?kolen?, p??pady, questy dom?c? ?koly diskuze ot?zky ?e?nick? ot?zky student? Ilustrace audio, videoklipy a multim?dia fotografie, obr?zky, grafika, tabulky, diagramy, humor, anekdoty, vtipy, komiksy, podobenstv?, r?en?, k???ovky, cit?ty Dopl?ky abstrakty?l?nky triky pro zv?dav? jesli?ky u?ebnice z?kladn? a dopl?kov? slovn?k pojm? ostatn? Zkvalitn?n? u?ebnic a lekc?opravovat chyby v u?ebnici aktualizace fragmentu v u?ebnici, prvky inovace v lekci, nahrazen? zastaral?ch znalost? nov?mi Pouze pro u?itele perfektn? lekce kalend??n? pl?n na rok; Integrovan? lekce

1. Zm?na vnit?n? energie vykon?v?n?m pr?ce je charakterizov?na mno?stv?m pr?ce, tzn. pr?ce je m?rou zm?ny vnit?n? energie v dan?m procesu. Zm?nu vnit?n? energie t?lesa p?i p?enosu tepla charakterizuje veli?ina tzv mno?stv? tepla.

Mno?stv? tepla je zm?na vnit?n? energie t?lesa b?hem procesu p?enosu tepla bez vykon?n? pr?ce.

Mno?stv? tepla je ozna?eno p?smenem \(Q\) . Proto?e mno?stv? tepla je m?rou zm?ny vnit?n? energie, jeho jednotkou je joule (1 J).

Kdy? t?lo p?ed? ur?it? mno?stv? tepla, ani? by vykonalo pr?ci, jeho vnit?n? energie se zv???, pokud t?lo vyd? ur?it? mno?stv? tepla, pak se jeho vnit?n? energie sn???.

2. Pokud nalijete 100 g vody do dvou stejn?ch n?dob, jedn? a 400 g do druh? o stejn? teplot? a postav?te je na stejn? ho??ky, pak se voda v prvn? n?dob? uva?? d??ve. ??m v?t?? je tedy t?leso, t?m v?t?? mno?stv? tepla pot?ebuje k zah??t?. Tot?? plat? pro chlazen?: kdy? je t?leso o v?t?? hmotnosti ochlazov?no, vyd?v? v?t?? mno?stv? tepla. Tato t?lesa jsou vyrobena ze stejn? l?tky a zah??vaj? se nebo ochlazuj? o stejn? po?et stup??.

3. Pokud nyn? oh?ejeme 100 g vody z 30 na 60 °C, tzn. p?i 30 °C a pot? a? 100 °C, tzn. o 70 °C, pak v prvn?m p??pad? bude oh?ev trvat krat?? dobu ne? ve druh?m, a tud?? oh?ev vody o 30 °C bude vy?adovat m?n? tepla ne? oh?ev vody o 70 °C. Mno?stv? tepla je tedy p??mo ?m?rn? rozd?lu mezi kone?nou \((t_2\,^\circ C) \) a po??te?n? \((t_1\,^\circ C) \) teplotou: \( Q\sim(t_2- t_1) \) .

4. Pokud nyn? nalijete 100 g vody do jedn? n?doby a nalijete trochu vody do jin? stejn? n?doby a vlo??te do n? kovov? t?leso tak, aby jeho hmotnost a hmotnost vody byly 100 g, a n?doby zah?ejte na stejn?ch dla?dic?ch, pak zjist?te, ?e v n?dob? obsahuj?c? pouze vodu bude m?t ni??? teplotu ne? n?doba obsahuj?c? vodu a kovov? t?lo. Proto, aby teplota obsahu v obou n?dob?ch byla stejn?, je nutn? p?edat vod? v?ce tepla ne? vod? a kovov?mu t?lesu. Mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa tedy z?vis? na typu l?tky, ze kter? je t?leso vyrobeno.

5. Z?vislost mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa na druhu l?tky je charakterizov?na fyzik?ln? veli?inou tzv m?rn? tepeln? kapacita l?tky.

Fyzik?ln? veli?ina rovnaj?c? se mno?stv? tepla, kter? se mus? odevzdat 1 kg l?tky, aby se zah??la o 1 °C (nebo 1 K), se naz?v? m?rn? tepeln? kapacita l?tky.

1 kg l?tky uvoln? stejn? mno?stv? tepla p?i ochlazen? o 1 °C.

M?rn? tepeln? kapacita se ozna?uje p?smenem \(c\) . Jednotkou m?rn? tepeln? kapacity je 1 J/kg °C nebo 1 J/kg K.

M?rn? tepeln? kapacita l?tek se zji??uje experiment?ln?. Kapaliny maj? vy??? m?rnou tepelnou kapacitu ne? kovy; Voda m? nejvy??? m?rn? teplo, zlato m? velmi mal? m?rn? teplo.

M?rn? teplo olova je 140 J/kg °C. To znamen?, ?e k oh??t? 1 kg olova o 1 °C je pot?eba vydat mno?stv? tepla 140 J. Stejn? mno?stv? tepla se uvoln?, kdy? se 1 kg vody ochlad? o 1 °C.

Proto?e se mno?stv? tepla rovn? zm?n? vnit?n? energie t?lesa, m??eme ??ci, ?e m?rn? tepeln? kapacita ukazuje, jak moc se zm?n? vnit?n? energie 1 kg l?tky p?i zm?n? jej? teploty o 1 °C. Zejm?na vnit?n? energie 1 kg olova se p?i zah??t? o 1 °C zv??? o 140 J a p?i ochlazen? se sn??? o 140 J.

Mno?stv? tepla \(Q \) pot?ebn? k zah??t? t?lesa o hmotnosti \(m \) z teploty \((t_1\,^\circ C) \) na teplotu \((t_2\,^\ circ C) \) se rovn? sou?inu m?rn? tepeln? kapacity l?tky, t?lesn? hmotnosti a rozd?lu mezi kone?nou a po??te?n? teplotou, tzn.

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

Stejn? vzorec se pou??v? k v?po?tu mno?stv? tepla, kter? t?lo vyd?v? p?i ochlazov?n?. Pouze v tomto p??pad? by m?la b?t kone?n? teplota ode?tena od po??te?n? teploty, tzn. Ode?t?te men?? hodnotu od v?t?? hodnoty teploty.

6. P??klad ?e?en? probl?mu. 100 g vody o teplot? 20 °C se nalije do sklenice obsahuj?c? 200 g vody o teplot? 80 °C. Pot? teplota v n?dob? dos?hla 60 °C. Kolik tepla p?ijala studen? voda a kolik tepla odevzdala tepl? voda?

P?i ?e?en? probl?mu mus?te prov?st n?sleduj?c? posloupnost akc?:

1. zapi?te stru?n? podm?nky probl?mu;
2. p?ev?st hodnoty veli?in na SI;
3. analyzovat probl?m, ur?it, kter? t?lesa se ??astn? v?m?ny tepla, kter? t?lesa energii vyd?vaj? a kter? p?ij?maj?;
4. ?e?it probl?m v obecn? podob?;
5. prov?d?t v?po?ty;
6. analyzovat obdr?enou odpov??.

1. ?kol.

Vzhledem k tomu:
\(m_1 \) = 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. Anal?za ?kol?. Probl?m popisuje proces v?m?ny tepla mezi teplou a studenou vodou. Hork? voda vyd? mno?stv? tepla \(Q_1 \) a ochlad? se z teploty \(t_1 \) na teplotu \(t \) . Studen? voda p?ijme mno?stv? tepla \(Q_2 \) a oh?eje se z teploty \(t_2 \) na teplotu \(t \) .

4. ?e?en? probl?mu v obecn? form?. Mno?stv? tepla vydan?ho horkou vodou se vypo??t? podle vzorce: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

Mno?stv? tepla p?ijat?ho studenou vodou se vypo??t? podle vzorce: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. V?po?ty.
\(Q_1 \) = 4200 J/kg · °С · 0,2 kg · 20 °С = 16800 J
\(Q_2\) = 4200 J/kg °C 0,1 kg 40 °C = 16800 J

6. Odpov?? zn?, ?e mno?stv? tepla, kter? vyd? hork? voda, se rovn? mno?stv? tepla p?ijat?ho studenou vodou. V tomto p??pad? se uva?ovalo o idealizovan? situaci a nepo??talo se s t?m, ?e se ur?it? mno?stv? tepla spot?ebovalo na oh?ev skla, ve kter?m se nach?zela voda, a okoln?ho vzduchu. Ve skute?nosti je mno?stv? tepla vyd?van?ho horkou vodou v?t?? ne? mno?stv? tepla p?ijat?ho studenou vodou.

??st 1

1. M?rn? tepeln? kapacita st??bra je 250 J/(kg °C). Co to znamen??

1) p?i ochlazen? 1 kg st??bra na 250 °C se uvoln? mno?stv? tepla 1 J
2) p?i ochlazen? 250 kg st??bra o 1 °C se uvoln? teplo 1 J
3) p?i ochlazen? 250 kg st??bra o 1 °C se absorbuje mno?stv? tepla 1 J
4) p?i ochlazen? 1 kg st??bra o 1 °C se uvoln? mno?stv? tepla 250 J

2. M?rn? tepeln? kapacita zinku je 400 J/(kg °C). Znamen? to, ?e

1) p?i zah??t? 1 kg zinku o 400 °C se jeho vnit?n? energie zv??? o 1 J
2) p?i zah??t? 400 kg zinku o 1 °C se jeho vnit?n? energie zv??? o 1 J
3) na oh??t? 400 kg zinku o 1 °C je pot?eba vynalo?it 1 J energie
4) p?i zah??t? 1 kg zinku o 1 °C se jeho vnit?n? energie zv??? o 400 J

3. P?i p?enosu mno?stv? tepla \(Q \) na pevn? t?leso o hmotnosti \(m \) se t?lesn? teplota zv??ila o \(\Delta t^\circ \) . Kter? z n?sleduj?c?ch v?raz? ur?uje m?rnou tepelnou kapacitu l?tky tohoto t?lesa?

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 obr?zku je graf z?vislosti mno?stv? tepla pot?ebn?ho k oh?evu dvou t?les (1 a 2) o stejn? hmotnosti na teplot?. Porovnejte hodnoty m?rn? tepeln? kapacity (\(c_1 \) a \(c_2 \)) l?tek, ze kter?ch jsou tato t?lesa vyrobena.

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1>c_2 \)
3)\(c_1 4) odpov?? z?vis? na hodnot? hmotnosti t?les

5. Diagram ukazuje mno?stv? tepla p?enesen?ho na dv? t?lesa stejn? hmotnosti, kdy? se jejich teplota zm?n? o stejn? po?et stup??. Jak? vztah je spr?vn? pro m?rn? tepeln? kapacity l?tek, z nich? jsou t?lesa vyrobena?

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

6. Obr?zek ukazuje graf teploty pevn?ho t?lesa v z?vislosti na mno?stv? tepla, kter? vyd?v?. T?lesn? hmotnost 4 kg. Jak? je m?rn? tepeln? kapacita l?tky tohoto t?lesa?

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

7. P?i zah??v?n? krystalick? l?tky o hmotnosti 100 g byla m??ena teplota l?tky a mno?stv? tepla, kter? bylo l?tce p?ed?no. Nam??en? data byla prezentov?na ve form? tabulky. Za p?edpokladu, ?e energetick? ztr?ty lze zanedbat, ur?ete m?rnou tepelnou kapacitu l?tky v pevn?m stavu.

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

8. K zah??t? 192 g molybdenu o 1 K je pot?eba p?edat mu mno?stv? tepla 48 J Jak? je m?rn? teplo t?to l?tky?

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

9. Jak? mno?stv? tepla je pot?eba k zah??t? 100 g olova z 27 na 47 °C?

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

10. Oh?ev cihly z 20 na 85 °C vy?aduje stejn? mno?stv? tepla jako oh?ev vody o stejn? hmotnosti o 13 °C. M?rn? tepeln? kapacita cihly je

1) 840 J/(kg K)
2) 21 000 J/(kg K)
3) 2100 J/(kg K)
4) 1680 J/(kg K)

11. Z n??e uveden?ho seznamu tvrzen? vyberte dva spr?vn? a zapi?te jejich ??sla do tabulky.

1) Mno?stv? tepla, kter? t?leso p?ijme, kdy? se jeho teplota zv??? o ur?it? po?et stup??, se rovn? mno?stv? tepla, kter? toto t?leso vyd?, kdy? jeho teplota o stejn? po?et stup?? klesne.
2) Kdy? se l?tka ochlad?, jej? vnit?n? energie se zv???.
3) Mno?stv? tepla, kter? l?tka p?i zah??v?n? p?ijme, se vyu??v? p?edev??m ke zv??en? kinetick? energie jej?ch molekul.
4) Mno?stv? tepla, kter? l?tka p?i zah??v?n? p?ijme, se vyu??v? p?edev??m ke zv??en? potenci?ln? energie interakce jej?ch molekul
5) Vnit?n? energii t?lesa lze zm?nit pouze p?ed?n?m ur?it?ho mno?stv? tepla

12. Tabulka uv?d? v?sledky m??en? hmotnosti \(m\) , teplotn?ch zm?n \(\Delta t\) a mno?stv? tepla \(Q\) uvoln?n?ho p?i chlazen? v?lc? vyroben?ch z m?di nebo hlin?ku .

Kter? tvrzen? odpov?daj? v?sledk?m experimentu? Vyberte dva spr?vn? z nab?zen?ho seznamu. Uve?te jejich ??sla. Na z?klad? proveden?ch m??en? lze tvrdit, ?e mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?i chlazen?

1) z?vis? na l?tce, ze kter? je v?lec vyroben.
2) nez?vis? na l?tce, ze kter? je v?lec vyroben.
3) roste s rostouc? hmotnost? v?lce.
4) roste s rostouc?m teplotn?m rozd?lem.
5) m?rn? tepeln? kapacita hlin?ku je 4x v?t?? ne? m?rn? tepeln? kapacita c?nu.

??st 2

C1. Pevn? t?leso o hmotnosti 2 kg se vlo?? do pece o v?konu 2 kW a za?ne se zah??vat. Obr?zek ukazuje z?vislost teploty \(t\) tohoto t?lesa na dob? oh?evu \(\tau \) . Jak? je m?rn? tepeln? kapacita l?tky?

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

Odpov?di

Tepeln? kapacita- to je mno?stv? tepla absorbovan?ho t?lem p?i zah??t? o 1 stupe?.

Tepeln? kapacita t?lesa je ozna?ena velk?m latinsk?m p?smenem S.

Na ?em z?vis? tepeln? kapacita t?lesa? P?edev??m z jej? hmoty. Je jasn?, ?e oh??t? nap?. 1 kilogramu vody bude vy?adovat v?ce tepla ne? oh??t? 200 gram?.

A co druh l?tky? Ud?lejme experiment. Vezmeme dv? identick? n?doby a po nalit? vody o hmotnosti 400 g do jedn? z nich a rostlinn?ho oleje o hmotnosti 400 g do druh? je za?neme oh??vat pomoc? stejn?ch ho??k?. Pozorov?n?m ?daj? teplom?ru uvid?me, ?e se olej rychle zah?eje. Aby se voda a olej oh??ly na stejnou teplotu, mus? se voda oh??vat d?le. ??m d?le ale vodu oh??v?me, t?m v?ce tepla dost?v? od ho??ku.

K zah??t? stejn? hmoty r?zn?ch l?tek na stejnou teplotu je tedy zapot?eb? r?zn? mno?stv? tepla. Mno?stv? tepla pot?ebn? k zah??t? t?lesa a tedy i jeho tepeln? kapacita z?vis? na druhu l?tky, ze kter? se t?leso skl?d?.

Tak?e nap??klad ke zv??en? teploty vody o hmotnosti 1 kg o 1 °C je pot?eba mno?stv? tepla rovn? 4200 J a k zah??t? stejn? hmotnosti slune?nicov?ho oleje o 1 °C mno?stv? tepla rovn? Je pot?eba 1700 J.

Fyzik?ln? veli?ina ud?vaj?c?, kolik tepla je pot?eba k oh??t? 1 kg l?tky o 1 ?С specifick? tepeln? kapacita t?to l?tky.

Ka?d? l?tka m? svou specifickou tepelnou kapacitu, kter? se ozna?uje latinsk?m p?smenem c a m??? se v joulech na kilogram stupn? (J/(kg °C)).

M?rn? tepeln? kapacita t??e l?tky v r?zn?ch stavech agregace (pevn?, kapaln? a plynn?) je r?zn?. Nap??klad m?rn? tepeln? kapacita vody je 4200 J/(kg °C) a m?rn? tepeln? kapacita ledu je 2100 J/(kg °C); hlin?k v pevn?m stavu m? m?rnou tepelnou kapacitu 920 J/(kg - °C), v kapaln?m stavu - 1080 J/(kg - °C).

V?imn?te si, ?e voda m? velmi vysokou specifickou tepelnou kapacitu. Voda v mo??ch a oce?nech, kter? se v l?t? zah??v?, proto absorbuje velk? mno?stv? tepla ze vzduchu. D?ky tomu v m?stech, kter? se nach?zej? v bl?zkosti velk?ch vodn?ch ploch, nen? l?to tak hork? jako v m?stech daleko od vody.

V?po?et mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa nebo j?m uvoln?n?ho p?i ochlazov?n?.

Z v??e uveden?ho je z?ejm?, ?e mno?stv? tepla pot?ebn? k zah??t? t?lesa z?vis? na druhu l?tky, ze kter? se t?leso skl?d? (tedy na jeho m?rn? tepeln? kapacit?) a na hmotnosti t?lesa. Je tak? jasn?, ?e mno?stv? tepla z?vis? na tom, o kolik stup?? se chyst?me zv??it t?lesnou teplotu.

Chcete-li tedy ur?it mno?stv? tepla pot?ebn?ho k zah??t? t?lesa nebo t?lesa uvoln?n?ho b?hem chlazen?, mus?te vyn?sobit m?rnou tepelnou kapacitu t?lesa jeho hmotnost? a rozd?lem mezi jeho kone?nou a po??te?n? teplotou:

Q= cm (t 2 - t 1),

Kde Q- mno?stv? tepla, C- specifick? tepeln? kapacita, m- t?lesn? hmotnost, t 1- po??te?n? teplota, t 2- kone?n? teplota.

Kdy? se t?lo zah?eje t 2> t 1 a proto Q >0 . Kdy? se t?lo ochlad? t 2i< t 1 a proto Q< 0 .

Pokud je zn?ma tepeln? kapacita cel?ho t?la S, Q ur?eno vzorcem: Q = C (t2 - t 1).

22) Taven?: definice, v?po?et mno?stv? tepla pro taven? nebo tuhnut?, m?rn? skupensk? teplo t?n?, graf t 0 (Q).

Termodynamika

Obor molekul?rn? fyziky, kter? studuje p?enos energie, vzorce p?em?ny jednoho typu energie na jin?. Na rozd?l od molekul?rn? kinetick? teorie termodynamika nebere v ?vahu vnit?n? strukturu l?tek a mikroparametry.

Termodynamick? syst?m

Je to soubor t?les, kter? si vym??uj? energii (ve form? pr?ce nebo tepla) mezi sebou nebo s okol?m. Voda v konvici se nap??klad ochlazuje a doch?z? k v?m?n? tepla mezi vodou a konvic? a tepla konvice s okol?m. V?lec s plynem pod p?stem: p?st kon? pr?ci, v d?sledku ?eho? plyn p?ij?m? energii a m?n? se jeho makroparametry.

Mno?stv? tepla

Tento energie, kter? syst?m p?ij?m? nebo uvol?uje b?hem procesu v?m?ny tepla. Ozna?uje se symbolem Q a m??? se jako ka?d? energie v joulech.

V d?sledku r?zn?ch proces? v?m?ny tepla je p?en??en? energie ur?ena sv?m vlastn?m zp?sobem.

Vyt?p?n? a chlazen?

Tento proces je charakterizov?n zm?nou teploty syst?mu. Mno?stv? tepla je ur?eno vzorcem

M?rn? tepeln? kapacita l?tky s m??eno mno?stv?m tepla pot?ebn?ho k zah??t? jednotky hmotnosti t?to l?tky o 1K. Oh?ev 1 kg skla nebo 1 kg vody vy?aduje r?zn? mno?stv? energie. M?rn? tepeln? kapacita je zn?m? veli?ina, ji? vypo?ten? pro v?echny l?tky viz hodnota ve fyzik?ln?ch tabulk?ch.

Tepeln? kapacita l?tky C- to je mno?stv? tepla, kter? je nutn? k zah??t? t?lesa bez zohledn?n? jeho hmotnosti o 1K.

T?n? a krystalizace

T?n? je p?echod l?tky z pevn?ho do kapaln?ho stavu. Reverzn? p?echod se naz?v? krystalizace.

Energie, kter? je vynalo?ena na destrukci krystalov? m???ky l?tky, je ur?ena vzorcem

M?rn? teplo t?n? je zn?m? hodnota pro ka?dou l?tku viz hodnota ve fyzik?ln?ch tabulk?ch.

Odpa?ov?n? (odpa?ov?n? nebo var) a kondenzace

Vaporizace je p?echod l?tky z kapaln?ho (pevn?ho) skupenstv? do plynn?ho skupenstv?. Opa?n? proces se naz?v? kondenzace.

M?rn? v?parn? teplo je zn?m? hodnota pro ka?dou l?tku viz hodnota ve fyzik?ln?ch tabulk?ch.

Spalov?n?

Mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?i ho?en? l?tky

M?rn? spaln? teplo je zn?m? hodnota pro ka?dou l?tku viz hodnota ve fyzik?ln?ch tabulk?ch.

Pro uzav?enou a adiabaticky izolovanou soustavu t?les je spln?na rovnice tepeln? bilance. Algebraick? sou?et mno?stv? tepla odevzdan?ho a p?ijat?ho v?emi t?lesy ??astn?c?mi se v?m?ny tepla je roven nule:

Qi +Q2 +...+Qn =0

23) Struktura kapalin. Povrchov? vrstva. S?la povrchov?ho nap?t?: p??klady projevu, v?po?et, koeficient povrchov?ho nap?t?.

?as od ?asu se m??e jak?koli molekula p?esunout na bl?zk? voln? m?sto. K takov?m skok?m v kapalin?ch doch?z? pom?rn? ?asto; proto molekuly nejsou v?z?ny na konkr?tn? centra, jako v krystalech, a mohou se pohybovat v cel?m objemu kapaliny. To vysv?tluje tekutost kapalin. D?ky siln? interakci mezi t?sn? um?st?n?mi molekulami mohou vytv??et lok?ln? (nestabiln?) uspo??dan? skupiny obsahuj?c? n?kolik molekul. Tento jev se naz?v? uzav??t objedn?vku(obr. 3.5.1).

Koeficient v se naz?v? teplotn? koeficient objemov? rozta?nosti . Tento koeficient pro kapaliny je des?tkykr?t v?t?? ne? pro pevn? l?tky. Pro vodu nap?. p?i teplot? 20 °C v v ? 2 10 – 4 K – 1, pro ocel v st ? 3,6 10 – 5 K – 1, pro k?emenn? sklo v kv ? 9 10 – 6 K - 1 .

Tepeln? rozta?nost vody m? pro ?ivot na Zemi zaj?mavou a d?le?itou anom?lii. P?i teplot?ch pod 4 °C se voda s klesaj?c? teplotou rozp?n? (v< 0). Максимум плотности r в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

Kdy? voda zamrzne, rozt?hne se, tak?e led z?stane plavat na hladin? zamrzaj?c? vodn? plochy. Teplota mrznouc? vody pod ledem je 0 °C. V hust??ch vrstv?ch vody na dn? n?dr?e je teplota asi 4 °C. D?ky tomu m??e ve vod? mraziv?ch n?dr?? existovat ?ivot.

Nejzaj?mav?j?? vlastnost? kapalin je p??tomnost voln? povrch . Kapalina, na rozd?l od plyn?, nevypln? cel? objem n?doby, do kter? se nal?v?. Mezi kapalinou a plynem (nebo p?rou) je vytvo?eno rozhran?, kter? je ve srovn?n? se zbytkem kapaliny ve zvl??tn?ch podm?nk?ch. Je t?eba m?t na pam?ti, ?e vzhledem k extr?mn? n?zk? stla?itelnosti je p??tomnost hust?ji usazen? povrchov? vrstvy nevede k ??dn? znateln? zm?n? objemu kapaliny. Pokud se molekula p?esune z povrchu do kapaliny, s?ly mezimolekul?rn? interakce vykonaj? pozitivn? pr?ci. Naopak, aby bylo mo?n? vyt?hnout ur?it? po?et molekul z hloubky kapaliny na povrch (tj. zv?t?it povrch kapaliny), mus? vn?j?? s?ly vykonat kladnou pr?ci D A vn?j??, ?m?rn? zm?n? D S plocha povrchu:

Z mechaniky je zn?mo, ?e rovnov??n? stavy syst?mu odpov?daj? minim?ln? hodnot? jeho potenci?ln? energie. Z toho vypl?v?, ?e voln? povrch kapaliny m? tendenci zmen?ovat svou plochu. Z tohoto d?vodu m? voln? kapka kapaliny kulovit? tvar. Kapalina se chov? tak, jako by s?ly p?sob?c? te?n? k jej?mu povrchu tento povrch stahovaly (tahaly). Tyto s?ly se naz?vaj? s?ly povrchov?ho nap?t? .

P??tomnost sil povrchov?ho nap?t? zp?sobuje, ?e povrch kapaliny vypad? jako elastick? nata?en? film, pouze s t?m rozd?lem, ?e elastick? s?ly ve filmu z?vis? na jeho povrchu (tj. na tom, jak je film deformov?n), a na povrchov?m nap?t?. s?ly nez?vis? na povrchu kapaliny.

N?kter? kapaliny, jako je m?dlov? voda, maj? schopnost vytv??et tenk? filmy. Zn?m? m?dlov? bubliny maj? pravideln? kulovit? tvar – to ukazuje i vliv sil povrchov?ho nap?t?. Pokud se dr?t?n? r?m, jeho? jedna strana je pohybliv?, spust? do m?dlov?ho roztoku, pak se cel? r?m pokryje filmem kapaliny (obr. 3.5.3).

S?ly povrchov?ho nap?t? maj? tendenci zmen?ovat povrch f?lie. Pro vyv??en? pohybliv? strany r?mu na ni mus? p?sobit vn?j?? s?la Pokud se pod vlivem s?ly p???ka posune o D X, pak bude provedena pr?ce D A vn = F vn D X = D E p = sD S, kde D S = 2LD X– p??r?stek na povrchu obou stran m?dlov?ho filmu. Proto?e moduly sil a jsou stejn?, m??eme napsat:

Koeficient povrchov?ho nap?t? s lze tedy definovat jako modul s?ly povrchov?ho nap?t? p?sob?c? na jednotku d?lky ??ry ohrani?uj?c? povrch.

P?soben?m sil povrchov?ho nap?t? v kapk?ch kapaliny a uvnit? m?dlov?ch bublin vznik? p?etlak D p. Pokud ment?ln? u??znete sf?rick? pokles polom?ru R na dv? poloviny, pak ka?d? z nich mus? b?t v rovnov?ze p?soben?m sil povrchov?ho nap?t? p?sob?c?ch na hranici ?ezu d?lky 2p R a p?etlakov? s?ly p?sob?c? na plochu p R 2 sekce (obr. 3.5.4). Podm?nka rovnov?hy se zapisuje jako

Pokud jsou tyto s?ly v?t?? ne? s?ly vz?jemn?ho p?soben? mezi molekulami samotn? kapaliny, pak kapaliny mokry povrch pevn? l?tky. V tomto p??pad? se kapalina p?ibli?uje k povrchu pevn? l?tky pod ur?it?m ostr?m ?hlem th, charakteristick?m pro dan? p?r kapalina-pevn? l?tka. ?hel th se naz?v? kontaktn? ?hel . Pokud s?ly interakce mezi molekulami kapaliny p?evy?uj? s?ly jejich interakce s molekulami pevn? l?tky, pak se kontaktn? ?hel th uk??e jako tup? (obr. 3.5.5). V tomto p??pad? ??kaj?, ?e kapalina nesm??? povrch pevn? l?tky. Na ?pln? zvlh?en?th = 0, at ?pln? nesm??en? 6 = 180°.

Kapil?rn? jevy naz?v? se vzestup nebo pokles kapaliny v trubk?ch mal?ho pr?m?ru - kapil?ry. Sm??ec? kapaliny stoupaj? kapil?rami, nesm??iv? kapaliny sestupuj?.

Na Obr. 3.5.6 ukazuje kapil?ru o ur?it?m polom?ru r, spu?t?n? na spodn?m konci do sm??ec? kapaliny o hustot? r. Horn? konec kapil?ry je otev?en?. Vzestup kapaliny v kapil??e pokra?uje, dokud gravita?n? s?la p?sob?c? na sloupec kapaliny v kapil??e nebude m?t stejnou velikost jako v?slednice F n s?ly povrchov?ho nap?t? p?sob?c? pod?l hranice kontaktu kapaliny s povrchem kapil?ry: F t = F n, kde F t = mg = r hp r 2 G, F n = s2p r cos th.

Z toho vypl?v?:

P?i ?pln?m nesm??en? th = 180° je cos th = –1, a proto h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

Voda t?m?? ?pln? sm??? ?ist? sklen?n? povrch. Naopak rtu? zcela nesm??? povrch skla. Hladina rtuti ve sklen?n? kapil??e proto kles? pod hladinu v n?dob?.

24) Vaporizace: definice, druhy (odpa?ov?n?, var), v?po?et mno?stv? tepla pro vypa?ov?n? a kondenzaci, m?rn? teplo vypa?ov?n?.

Odpa?ov?n? a kondenzace. Vysv?tlen? jevu vypa?ov?n? na z?klad? p?edstav o molekul?rn? struktu?e hmoty. M?rn? v?parn? teplo. Jej? jednotky.

Jev p?em?ny kapaliny na p?ru se naz?v? vypa?ov?n?.

Vypa?ov?n? - proces odpa?ov?n? prob?haj?c? z otev?en?ho povrchu.

Molekuly kapaliny se pohybuj? r?zn?mi rychlostmi. Pokud n?jak? molekula skon?? na povrchu kapaliny, m??e p?ekonat p?ita?livost sousedn?ch molekul a vylet?t z kapaliny. Vyvr?en? molekuly tvo?? p?ru. Zb?vaj?c? molekuly kapaliny p?i sr??ce m?n? rychlost. N?kter? molekuly p?itom z?sk?vaj? rychlost dostate?nou k vyl?tnut? z kapaliny. Tento proces pokra?uje, tak?e se kapaliny pomalu odpa?uj?.

*Rychlost odpa?ov?n? z?vis? na typu kapaliny. Ty kapaliny, jejich? molekuly jsou p?itahov?ny men?? silou, se odpa?uj? rychleji.

* K odpa?ov?n? m??e doj?t p?i jak?koli teplot?. Ale p?i vysok?ch teplot?ch doch?z? k odpa?ov?n? rychleji .

*Rychlost odpa?ov?n? z?vis? na jeho povrchu.

*P?i v?tru (proud?n? vzduchu) doch?z? k rychlej??mu odpa?ov?n?.

P?i vypa?ov?n? se vnit?n? energie sni?uje, proto?e B?hem odpa?ov?n? kapalina opou?t? rychl? molekuly, proto se pr?m?rn? rychlost zb?vaj?c?ch molekul sni?uje. To znamen?, ?e pokud nedoch?z? k p??livu energie zven??, pak teplota kapaliny kles?.

Jev p?em?ny p?ry v kapalinu se naz?v? kondenzace. Je doprov?zena uvol?ov?n?m energie.

Kondenzace p?ry vysv?tluje vznik mrak?. Vodn? p?ra stoupaj?c? nad zem? tvo?? v horn?ch studen?ch vrstv?ch vzduchu mraky, kter? se skl?daj? z drobn?ch kapi?ek vody.

M?rn? v?parn? teplo - fyzick? hodnota ukazuj?c?, kolik tepla je pot?eba k p?em?n? kapaliny o hmotnosti 1 kg na p?ru beze zm?ny teploty.

Ud. v?parn? teplo ozna?eno p?smenem L a m??eno v J/kg

Ud. v?parn? teplo vody: L=2,3x106 J/kg, alkohol L=0,9x106

Mno?stv? tepla pot?ebn? k p?em?n? kapaliny na p?ru: Q = Lm

V?M?NA TEPLA.

1. Tepeln? v?m?na.

Tepeln? v?m?na nebo p?enos tepla je proces p?enosu vnit?n? energie jednoho t?la do druh?ho bez vykon?v?n? pr?ce.

Existuj? t?i typy p?enosu tepla.

1) Tepeln? vodivost- Jedn? se o v?m?nu tepla mezi t?lesy p?i jejich p??m?m kontaktu.

2) Proud?n?- Jedn? se o v?m?nu tepla, p?i kter? se teplo p?en??? proudy plynu nebo kapaliny.

3) Z??en?– Jedn? se o v?m?nu tepla prost?ednictv?m elektromagnetick?ho z??en?.

2. Mno?stv? tepla.

Mno?stv? tepla je m?rou zm?ny vnit?n? energie t?lesa p?i v?m?n? tepla. Ozna?eno p?smenem Q.

Jednotka pro m??en? mno?stv? tepla = 1 J.

Mno?stv? tepla p?ijat? t?lesem od jin?ho t?lesa v d?sledku v?m?ny tepla m??e b?t vynalo?eno na zv??en? teploty (zv??en? kinetick? energie molekul) nebo zm?nu stavu agregace (zv??en? potenci?ln? energie).

3.M?rn? tepeln? kapacita l?tky.

Zku?enost ukazuje, ?e mno?stv? tepla pot?ebn? k oh??t? t?lesa o hmotnosti m z teploty T 1 na teplotu T 2 je ?m?rn? hmotnosti t?lesa m a rozd?lu teplot (T 2 - T 1), tzn.

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

S se naz?v? m?rn? tepeln? kapacita l?tky oh??van?ho t?lesa.

M?rn? tepeln? kapacita l?tky se rovn? mno?stv? tepla, kter? se mus? p?edat 1 kg l?tky, aby se zah??la o 1 K.

Jednotka m??en? m?rn? tepeln? kapacity =.

Hodnoty tepeln? kapacity pro r?zn? l?tky lze nal?zt ve fyzik?ln?ch tabulk?ch.

P?esn? stejn? mno?stv? tepla Q se uvoln?, kdy? se t?leso ochlad? o DT.

4.M?rn? v?parn? teplo.

Zku?enosti ukazuj?, ?e mno?stv? tepla pot?ebn?ho k p?em?n? kapaliny na p?ru je ?m?rn? hmotnosti kapaliny, tzn.

Q = Lm,

kde je koeficient proporcionality L se naz?v? m?rn? v?parn? teplo.

M?rn? v?parn? teplo se rovn? mno?stv? tepla pot?ebn?ho k p?em?n? 1 kg kapaliny p?i bodu varu na p?ru.

Jednotka m??en? m?rn?ho v?parn?ho tepla.

P?i zp?tn?m procesu, kondenzaci p?ry, se uvol?uje teplo ve stejn?m mno?stv?, jak? bylo vynalo?eno na tvorbu p?ry.

5.Specifick? teplo t?n?.

Zku?enosti ukazuj?, ?e mno?stv? tepla pot?ebn?ho k p?em?n? pevn? l?tky na kapalinu je ?m?rn? hmotnosti t?lesa, tzn.

Q = l m,

kde koeficient ?m?rnosti l se naz?v? m?rn? teplo t?n?.

M?rn? teplo t?n? se rovn? mno?stv? tepla, kter? je nutn? k p?em?n? pevn?ho t?lesa o hmotnosti 1 kg na kapalinu p?i teplot? t?n?.

Jednotka m??en? m?rn?ho tepla t?n?.

B?hem reverzn?ho procesu, krystalizace kapaliny, se uvol?uje teplo ve stejn?m mno?stv?, jak? bylo vynalo?eno na taven?.

6. M?rn? spaln? teplo.

Zku?enosti ukazuj?, ?e mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?i ?pln?m sp?len? paliva je ?m?rn? hmotnosti paliva, tzn.

Q = qm,

Kde koeficient ?m?rnosti q se naz?v? m?rn? spaln? teplo.

M?rn? spaln? teplo se rovn? mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?i ?pln?m sp?len? 1 kg paliva.

Jednotka m??en? m?rn?ho spaln?ho tepla.

7. Rovnice tepeln? bilance.

V?m?na tepla se t?k? dvou nebo v?ce t?les. N?kter? t?lesa teplo vyd?vaj?, jin? ho p?ij?maj?. K v?m?n? tepla doch?z?, dokud se teploty t?les nevyrovnaj?. Podle z?kona zachov?n? energie se mno?stv? tepla, kter? se vyd?v?, rovn? mno?stv?, kter? je p?ijato. Na tomto z?klad? je naps?na rovnice tepeln? bilance.

Pod?vejme se na p??klad.

T?leso o hmotnosti m 1, jeho? tepeln? kapacita je c 1, m? teplotu T 1 a t?leso o hmotnosti m 2, jeho? tepeln? kapacita je c 2, m? teplotu T 2. Nav?c Ti je v?t?? ne? T2. Tato t?la jsou uvedena do kontaktu. Zku?enosti ukazuj?, ?e studen? t?leso (m 2) se za?ne oh??vat a hork? t?leso (m 1) se za?ne ochlazovat. To nazna?uje, ?e ??st vnit?n? energie hork?ho t?lesa se p?enese na studen? a teploty se vyrovnaj?. Ozna?me v?slednou celkovou teplotu th.

Mno?stv? tepla p?enesen?ho z hork?ho t?lesa na studen?

Q p?estoupil. = C 1 m 1 (T 1 – th )

Mno?stv? tepla p?ijat?ho studen?m t?lesem od hork?ho

Q p?ijat?. = C 2 m 2 (th – T 2 )

Podle z?kona zachov?n? energie Q p?estoupil. = Q p?ijat?., tj.

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

Otev?eme z?vorky a vyj?d??me hodnotu celkov? ust?len? teploty th.

V tomto p??pad? z?sk?me hodnotu teploty th v kelvinech.

Proto?e se v?ak Q p?ed?v? ve v?razech. a Q je p?ijato. je rozd?l mezi dv?ma teplotami a je stejn? jak v Kelvinech, tak ve stupn?ch Celsia, pak lze v?po?et prov?st ve stupn?ch Celsia. Pak

V tomto p??pad? z?sk?me hodnotu teploty th ve stupn?ch Celsia.

Vyrovn?n? teplot v d?sledku tepeln? vodivosti lze na z?klad? molekul?rn? kinetick? teorie vysv?tlit jako v?m?nu kinetick? energie mezi molekulami p?i sr??ce v procesu tepeln?ho chaotick?ho pohybu.

Tento p??klad lze ilustrovat grafem.

Cvi?en? 81.
Vypo??tejte mno?stv? tepla, kter? se uvoln? p?i redukci Fe 2 O 3 kovov? hlin?k, pokud bylo z?sk?no 335,1 g ?eleza. Odpov??: 2543,1 kJ.
?e?en?:
Reak?n? rovnice:

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

Mno?stv? tepla uvoln?n?ho p?i p??jmu 335,1 g ?eleza se vypo??t? z pod?lu:

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : X; x = (0847,7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 kJ,

kde 55,85 atomov? hmotnost ?eleza.

Odpov?d?t: 2543,1 kJ.

Tepeln? ??inek reakce

?kol 82.
Plynn? ethylalkohol C2H5OH lze z?skat interakc? ethylenu C 2 H 4 (g) a vodn? p?ry. Napi?te termochemickou rovnici pro tuto reakci, nejprve vypo??tejte jej? tepeln? ??inek. Odpov??: -45,76 kJ.
?e?en?:
Reak?n? rovnice je:

C2H4 (g) + H20 (g) = C2H5OH (g); = ?

Hodnoty standardn?ch tepl tvorby l?tek jsou uvedeny ve speci?ln?ch tabulk?ch. Uv???me-li, ?e skupenstv? jednoduch?ch l?tek se b??n? pova?uje za nulov?. Vypo??tejme tepeln? ??inek reakce pomoc? d?sledku Hessova z?kona, dostaneme:

= (C2H5OH) – [(C2H4) + (H20)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = -45,76 kJ

Reak?n? rovnice, ve kter?ch jsou vedle symbol? chemick?ch slou?enin uvedeny jejich agregovan? stavy nebo krystalick? modifikace, jako? i ??seln? hodnota tepeln?ch ??ink?, se naz?vaj? termochemick?. V termochemick?ch rovnic?ch, pokud nen? v?slovn? uvedeno, jsou hodnoty tepeln?ch ??ink? p?i konstantn?m tlaku Q p indikov?ny rovny zm?n? entalpie syst?mu. Hodnota je obvykle uvedena na prav? stran? rovnice, odd?len? ??rkou nebo st?edn?kem. P?ij?maj? se tato zkr?cen? ozna?en? pro stav agregace l?tky: G- plynn?, a- kapalina, Na

Pokud se v d?sledku reakce uvol?uje teplo, pak< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C2H4 (g) + H20 (g) = C2H5OH (g); = - 45,76 kJ.

Odpov?d?t:- 45,76 kJ.

?kol 83.
Vypo??tejte tepeln? ??inek reduk?n? reakce oxidu ?eleza (II) s vod?kem na z?klad? n?sleduj?c?ch termochemick?ch rovnic:

a) EO (k) + CO (g) = Fe (k) + C02 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/202 (g) = C02 (g); = -283,0 kJ;
c) H2 (g) + 1/202 (g) = H20 (g); = -241,83 kJ.
Odpov??: +27,99 kJ.

?e?en?:
Reak?n? rovnice pro redukci oxidu ?eleza (II) vod?kem m? tvar:

EeO (k) + H2 (g) = Fe (k) + H20 (g); = ?

= (H2O) – [ (FeO)

Tvo?iv? teplo vody je d?no rovnic?

H2 (g) + 1/202 (g) = H20 (g); = -241,83 kJ,

a teplo tvorby oxidu ?eleza (II) lze vypo??tat ode?ten?m rovnice (a) od rovnice (b).

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

Odpov?d?t:+27,99 kJ.

?kol 84.
P?i interakci plynn?ho sirovod?ku a oxidu uhli?it?ho se tvo?? vodn? p?ra a sirouhl?k CS 2 (g). Napi?te termochemickou rovnici t?to reakce a nejprve vypo??tejte jej? tepeln? ??inek. Odpov??: +65,43 kJ.
?e?en?:
G- plynn?, a- kapalina, Na-- krystalick?. Tyto symboly se vynech?vaj?, pokud je z?ejm? agrega?n? stav l?tek, nap??klad O 2, H 2 atd.
Reak?n? rovnice je:

2H2S (g) + C02 (g) = 2H20 (g) + CS2 (g); = ?

Hodnoty standardn?ch tepl tvorby l?tek jsou uvedeny ve speci?ln?ch tabulk?ch. Uv???me-li, ?e skupenstv? jednoduch?ch l?tek se b??n? pova?uje za nulov?. Tepeln? ??inek reakce lze vypo??tat pomoc? d?sledk? Hessova z?kona:

= (H20) + (СS2) – [(H2S) + (С02)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H2S (g) + C02 (g) = 2H20 (g) + CS2 (g); = +65,43 kJ.

Odpov?d?t:+65,43 kJ.

Rovnice termochemick? reakce

?kol 85.
Napi?te termochemickou rovnici pro reakci mezi CO (g) a vod?kem, jej?m? v?sledkem je vznik CH 4 (g) a H 2 O (g). Kolik tepla se p?i t?to reakci uvoln?, pokud se za norm?ln?ch podm?nek z?sk? 67,2 litr? metanu? Odpov??: 618,48 kJ.
?e?en?:
Reak?n? rovnice, ve kter?ch jsou vedle symbol? chemick?ch slou?enin uvedeny jejich agregovan? stavy nebo krystalick? modifikace, jako? i ??seln? hodnota tepeln?ch ??ink?, se naz?vaj? termochemick?. V termochemick?ch rovnic?ch, pokud nen? v?slovn? uvedeno, jsou uvedeny hodnoty tepeln?ch ??ink? p?i konstantn?m tlaku Q p rovnaj?c? se zm?n? entalpie syst?mu. Hodnota je obvykle uvedena na prav? stran? rovnice, odd?len? ??rkou nebo st?edn?kem. P?ij?maj? se tato zkr?cen? ozna?en? pro stav agregace l?tky: G- plynn?, a- n?co, Na- krystalick?. Tyto symboly se vynech?vaj?, pokud je z?ejm? agrega?n? stav l?tek, nap??klad O 2, H 2 atd.
Reak?n? rovnice je:

CO (g) + 3H2 (g) = CH4 (g) + H20 (g); = ?

Hodnoty standardn?ch tepl tvorby l?tek jsou uvedeny ve speci?ln?ch tabulk?ch. Uv???me-li, ?e skupenstv? jednoduch?ch l?tek se b??n? pova?uje za nulov?. Tepeln? ??inek reakce lze vypo??tat pomoc? d?sledk? Hessova z?kona:

= (H20) + (CH4) - (CO)];
= (-241,83) + (-74,84) – (-110,52) = -206,16 kJ.

Termochemick? rovnice bude:

22,4 : -206,16 = 67,2 : X; x = 67,2 (-206,16)/22a4 = -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.

Odpov?d?t: 618,48 kJ.

Teplo tvorby

?kol 86.
Tepeln? ??inek t?to reakce se rovn? teplu vzniku. Vypo??tejte skupensk? teplo vzniku NO na z?klad? n?sleduj?c?ch termochemick?ch rovnic:
a) 4NH3 (g) + 502 (g) = 4NO (g) + 6H20 (1); = -1168,80 kJ;
b) 4NH3 (g) + 302 (g) = 2N2 (g) + 6H20 (1); = -1530,28 kJ
Odpov??: 90,37 kJ.
?e?en?:
Standardn? skupensk? teplo se rovn? reak?n?mu teplu vzniku 1 molu t?to l?tky z jednoduch?ch l?tek za standardn?ch podm?nek (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Vznik NO z jednoduch?ch l?tek lze zn?zornit takto:

1/2N2 + 1/202 = NO

Je d?na reakce (a), p?i kter? vzniknou 4 moly NO, a dan? reakce (b), p?i kter? vzniknou 2 moly N2. Na obou reakc?ch se pod?l? kysl?k. Proto, abychom ur?ili standardn? teplo tvorby NO, sestav?me n?sleduj?c? Hess?v cyklus, tj. mus?me ode??st rovnici (a) od rovnice (b):

Tedy 1/2N2 + 1/202 = NO; = +90,37 kJ.

Odpov?d?t: 618,48 kJ.

?kol 87.
Krystalick? chlorid amonn? vznik? reakc? plyn? amoniaku a chlorovod?ku. Napi?te termochemickou rovnici pro tuto reakci, nejprve vypo??tejte jej? tepeln? ??inek. Kolik tepla se uvoln?, kdy? se p?i reakci spot?ebuje 10 litr? ?pavku, po??t?no za norm?ln?ch podm?nek? Odpov??: 78,97 kJ.
?e?en?:
Reak?n? rovnice, ve kter?ch jsou vedle symbol? chemick?ch slou?enin uvedeny jejich agregovan? stavy nebo krystalick? modifikace, jako? i ??seln? hodnota tepeln?ch ??ink?, se naz?vaj? termochemick?. V termochemick?ch rovnic?ch, pokud nen? v?slovn? uvedeno, jsou uvedeny hodnoty tepeln?ch ??ink? p?i konstantn?m tlaku Q p rovnaj?c? se zm?n? entalpie syst?mu. Hodnota je obvykle uvedena na prav? stran? rovnice, odd?len? ??rkou nebo st?edn?kem. Byly p?ijaty n?sleduj?c?: Na-- krystalick?. Tyto symboly se vynech?vaj?, pokud je z?ejm? agrega?n? stav l?tek, nap??klad O 2, H 2 atd.
Reak?n? rovnice je:

NH3 (g) + HC1 (g) = NH4CI (k). ; = ?

Hodnoty standardn?ch tepl tvorby l?tek jsou uvedeny ve speci?ln?ch tabulk?ch. Uv???me-li, ?e skupenstv? jednoduch?ch l?tek se b??n? pova?uje za nulov?. Tepeln? ??inek reakce lze vypo??tat pomoc? d?sledk? Hessova z?kona:

= (NH4Cl) – [(NH3) + (HCl)];
= -315,39 – [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

Termochemick? rovnice bude:

Teplo uvoln?n? p?i reakci 10 litr? amoniaku p?i t?to reakci se ur?? z pod?lu:

22,4 : -176,85 = 10 : X; x = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.

Odpov?d?t: 78,97 kJ.