>>Fizika: ?ilumos kiekio, reikalingo k?nui su?ildyti ir jo i?skiriamo au?inimo metu, apskai?iavimas

Nor?dami su?inoti, kaip apskai?iuoti ?ilumos kiek?, reikaling? k?nui su?ildyti, pirmiausia nustatome, nuo ko jis priklauso.
I? ankstesn?s pastraipos jau ?inome, kad ?is ?ilumos kiekis priklauso nuo med?iagos, i? kurios susideda k?nas, r??ies (t. y. nuo jos specifin?s ?ilumin?s talpos):
Q priklauso nuo c
Bet tai dar ne viskas.

Jeigu norime pa?ildyti vanden? virdulyje, kad jis tapt? tik ?iltas, tai ilgai jo nekaitinsime. O kad vanduo ?kaist?, ?ildysime ilgiau. Ta?iau kuo ilgiau virdulys lie?iasi su ?ildytuvu, tuo daugiau ?ilumos jis gaus i? jo.

Tod?l kuo labiau kaitinant kinta k?no temperat?ra, tuo daugiau ?ilumos jam turi b?ti perduota.

Tegul pradin? k?no temperat?ra lygi tini, o galutin? – tfin. Tada k?no temperat?ros pokytis bus i?reik?tas skirtumu:

Pagaliau visi tai ?ino ?ildymas, pavyzd?iui, 2 kg vandens reikia daugiau laiko (taigi ir ?ilumos) nei pa?ildyti 1 kg vandens. Tai rei?kia, kad ?ilumos kiekis, reikalingas k?nui su?ildyti, priklauso nuo to k?no mas?s:

Taigi, norint apskai?iuoti ?ilumos kiek?, reikia ?inoti med?iagos, i? kurios pagamintas k?nas, savit?j? ?ilumin? talp?, ?io k?no mas? ir skirtum? tarp galutin?s ir pradin?s temperat?ros.

Tarkime, reikia nustatyti, kiek ?ilumos reikia 5 kg mas?s gele?ies detalei ?kaitinti, jeigu jos pradin? temperat?ra yra 20 °C, o galutin? – 620 °C.

I? 8 lentel?s matome, kad gele?ies savitoji ?ilumin? talpa yra c = 460 J/(kg°C). Tai rei?kia, kad 1 kg gele?ies pa?ildyti 1 °C reikia 460 J.
Norint pa?ildyti 5 kg gele?ies 1 °C, reikia 5 kartus didesnio ?ilumos kiekio, t.y. 460 J * 5 = 2300 J.

Gele?? ?kaitinti ne 1 °C, o A t \u003d 600 ° C, reik?s dar 600 kart? daugiau ?ilumos, t.y. 2300 J X 600 \u003d 1 380 000 J. Lygiai toks pat (modulinis) ?ilumos kiekis i?siskirs, kai ?i lygintuvas atv?s nuo 620 iki 20 ° C.

Taigi, norint rasti ?ilumos kiek?, reikaling? k?nui pa?ildyti arba jo i?skiriam? au?inimo metu, reikia padauginti savit?j? k?no ?ilum? i? jo mas?s ir skirtumo tarp galutin?s ir pradin?s temperat?ros:

??? 1. Pateikite pavyzd?i?, rodan?i?, kad ?ilumos kiekis, kur? k?nas gauna kaitinant, priklauso nuo jo mas?s ir temperat?ros poky?io. 2. Pagal koki? formul? yra ?ilumos kiekis, reikalingas k?nui su?ildyti arba jo i?skiriamas per au?inimas?

S.V. Gromovas, N.A. T?vyn?, fizika 8 klas?

Pateik? skaitytojai i? interneto svetaini?

U?duotis ir atsakymai i? fizikos pagal klases, parsisi?sti fizikos santraukas, planuoti fizikos pamokas 8 klas?, viskas mokiniui pasiruo?ti pamokoms, fizikos pamokos planas, fizikos testai internetu, nam? darbai ir darbas

Pamokos turinys pamokos santrauka paramos r?mo pamokos pristatymo pagreitinimo metodai interaktyvios technologijos Praktika u?duotys ir pratimai savianaliz?s seminarai, mokymai, atvejai, u?duotys nam? darbai diskusija klausimai retoriniai mokini? klausimai Iliustracijos garso, vaizdo klipai ir multimedija nuotraukos, paveiksl?liai grafika, lentel?s, schemos humoras, anekdotai, anekdotai, komiksai, palyginimai, posakiai, kry?ia?od?iai, citatos Priedai tez?s straipsniai lustai smalsiems cheat sheets vadov?liai pagrindinis ir papildomas termin? ?odynas kita Vadov?li? ir pamok? tobulinimasklaid? taisymas vadov?lyje vadov?lio fragmento atnaujinimas naujovi? element? pamokoje pasenusi? ?ini? pakeitimas naujomis Tik mokytojams tobulos pamokos kalendorinis planas metams diskusij? programos metodin?s rekomendacijos Integruotos pamokos

1. Vidin?s energijos poky?iui atliekant darb? b?dingas darbo kiekis, t.y. darbas yra vidin?s energijos kitimo tam tikrame procese matas. K?no vidin?s energijos pokytis ?ilumos perdavimo metu apib?dinamas verte, vadinama ?ilumos kiekis.

?ilumos kiekis – tai k?no vidin?s energijos pokytis ?ilumos perdavimo procese neatliekant darbo.

?ilumos kiekis ?ymimas raide \ (Q \) . Kadangi ?ilumos kiekis yra vidin?s energijos kitimo matas, jo vienetas yra d?aulis (1 J).

Kai k?nas perduoda tam tikr? ?ilumos kiek? neatlikdamas darbo, jo vidin? energija did?ja, jei k?nas i?skiria tam tikr? ?ilumos kiek?, tada jo vidin? energija ma??ja.

2. Jei ? du identi?kus indus supilsite 100 g vandens, o ? kit? – 400 g tokios pat temperat?ros ir pad?site ant t? pa?i? degikli?, tai pirmame inde vanduo u?virs anks?iau. Taigi, kuo didesn? k?no mas?, tuo didesnio ?ilumos kiekio jam reikia su?ildyti. Tas pats yra ir su v?sinimu: didesn?s mas?s k?nas atv?s?s i?skiria didesn? ?ilumos kiek?. ?ie k?nai yra pagaminti i? tos pa?ios med?iagos ir ?kaista arba atv?sta tiek pat laipsni?.

3. Jeigu dabar pa?ildytume 100 g vandens nuo 30 iki 60 °C, t.y. iki 30 °С, o v?liau iki 100 °С, t.y. 70 °C, tada pirmuoju atveju ?ildymas u?truks trumpiau nei antruoju ir atitinkamai 30 °C vandens ?ildymui bus sunaudojama ma?iau ?ilumos nei 70 °C vandens ?ildymui. Taigi ?ilumos kiekis yra tiesiogiai proporcingas skirtumui tarp galutin?s \((t_2\,^\circ C) \) ir pradin?s \((t_1\,^\circ C) \) temperat?r?: \(Q \sim(t_2- t_1) \) .

4. Jei dabar ? vien? ind? supilama 100 g vandens, o ? kit? pana?? ind? pilama ?iek tiek vandens ir ? j? ?dedamas metalinis korpusas, kad jo mas? ir vandens mas? b?t? 100 g, o indai kaitinami ant vienodo plyteles, tada matyti, kad inde, kuriame yra tik vanduo, temperat?ra bus ?emesn? nei tame, kuriame yra vanduo ir metalinis korpusas. Tod?l, kad abiej? ind? turinio temperat?ra b?t? vienoda, ? vanden? turi b?ti perduotas didesnis ?ilumos kiekis nei ? vanden? ir metalin? korpus?. Taigi, ?ilumos kiekis, reikalingas k?nui su?ildyti, priklauso nuo med?iagos, i? kurios ?is k?nas pagamintas, r??ies.

5. K?nui pa?ildyti reikalingo ?ilumos kiekio priklausomyb? nuo med?iagos r??ies apib?dinama fizikiniu dyd?iu, vadinamu specifin? med?iagos ?ilumin? talpa.

Fizinis dydis, lygus ?ilumos kiekiui, kur? reikia prane?ti 1 kg med?iagos, kad ji ?kaist? 1 °C (arba 1 K), vadinamas specifine med?iagos ?iluma.

Tiek pat ?ilumos i?skiria 1 kg med?iagos, atv?susios 1 °C.

Savitoji ?ilumin? talpa ?ymima raide \ (c \) . Savitosios ?ilumin?s talpos vienetas yra 1 J/kg °C arba 1 J/kg K.

Med?iag? savitosios ?ilumin?s talpos vert?s nustatomos eksperimentiniu b?du. Skys?iai turi didesn? savit?j? ?ilumin? talp? nei metalai; Vanduo turi did?iausi? savit?j? ?ilumin? talp?, auksas – labai ma?? savit?j? ?ilumin? talp?.

Savitoji ?vino ?ilumin? talpa yra 140 J/kg °C. Tai rei?kia, kad norint pa?ildyti 1 kg ?vino 1 °C, reikia i?leisti 140 J ?ilumos kiek?. Tiek pat ?ilumos i?siskirs, kai 1 kg vandens atv?s 1 °C.

Kadangi ?ilumos kiekis lygus k?no vidin?s energijos poky?iui, tai galima sakyti, kad savitoji ?ilumin? talpa parodo, kiek pakinta 1 kg med?iagos vidin? energija, kai jos temperat?ra pasikei?ia 1 °C. Vis? pirma, 1 kg ?vino vidin? energija, j? ?kaitinus 1 °C, padid?ja 140 J, o atv?sus suma??ja 140 J.

?ilumos kiekis \(Q \) , kurio reikia norint pa?ildyti \(m \) mas?s k?n? nuo temperat?ros \((t_1\,^\circ C) \) iki temperat?ros \((t_2\, ^\circ C) \) , yra lygus med?iagos savitosios ?ilumos, k?no mas?s ir skirtumo tarp galutin?s ir pradin?s temperat?ros sandaugai, t.y.

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

Ta pati formul? naudojama apskai?iuojant ?ilumos kiek?, kur? k?nas i?skiria atv?s?s. Tik tokiu atveju i? pradin?s temperat?ros reikia atimti galutin? temperat?r?, t.y. I? didesn?s temperat?ros atimkite ma?esn? temperat?r?.

6. Problemos sprendimo pavyzdys. ? stiklin?, kurioje yra 200 g 80 °C temperat?ros vandens, u?pilama 100 g 20 °C temperat?ros vandens. Po to inde buvo nustatyta 60 °C temperat?ra. Kiek ?ilumos gauna ?altas vanduo ir i?skiria kar?tas vanduo?

Spr?sdami problem?, turite atlikti ?i? veiksm? sek?:

1. trumpai u?ra?ykite problemos b?kl?;
2. konvertuoti dyd?i? reik?mes ? SI;
3. analizuoti problem?, nustatyti, kurie k?nai dalyvauja ?ilumos mainuose, kurie i?skiria energij?, o kurie j? priima;
4. i?spr?sti problem? bendrai;
5. atlikti skai?iavimus;
6. analizuoti gaut? atsakym?.

1. U?duotis.

Duota:
\\ (m_1 \) \u003d 200 g
\(m_2 \) \u003d 100 g
\ (t_1 \) \u003d 80 ° С
\ (t_2 \) \u003d 20 ° С
\ (t \) \u003d 60 ° С
______________

\(Q_1 \) — ? \(Q_2 \) — ?
\ (c_1 \) \u003d 4200 J / kg ° С

2. SI:\\ (m_1 \) \u003d 0,2 kg; \ (m_2 \) \u003d 0,1 kg.

3. U?duo?i? analiz?. Problema apib?dina ?ilumos main? tarp kar?to ir ?alto vandens proces?. Kar?tas vanduo i?skiria ?ilumos kiek? \(Q_1 \) ir atv?sina nuo temperat?ros \(t_1 \) iki temperat?ros \(t \) . ?altas vanduo gauna ?ilumos kiek? \(Q_2 \) ir ??yla nuo temperat?ros \(t_2 \) iki temperat?ros \(t \) .

4. Problemos sprendimas bendra forma. ?ilumos kiekis, kur? i?skiria kar?tas vanduo, apskai?iuojamas pagal formul?: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

?alto vandens gaunamas ?ilumos kiekis apskai?iuojamas pagal formul?: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. Kompiuterija.
(Q_1 \) \u003d 4200 J / kg °C 0,2 kg 20 °C \u003d 16800 J
\ (Q_2 \) \u003d 4200 J / kg ° C 0,1 kg 40 ° C \u003d 16 800 J

6. Atsakyme gauta, kad kar?to vandens i?skiriamas ?ilumos kiekis yra lygus ?alto vandens gaunamai ?ilumos kiekiui. ?iuo atveju buvo laikoma idealizuota situacija ir neatsi?velgta ? tai, kad stiklui, kuriame buvo vanduo, ir aplinkiniam orui ?ildyti buvo naudojamas tam tikras ?ilumos kiekis. I? tikr?j? kar?to vandens i?skiriamas ?ilumos kiekis yra didesnis nei ?ilumos kiekis, kur? gauna ?altas vanduo.

1 dalis

1. Sidabro savitoji ?ilumin? talpa yra 250 J/(kg °C). K? tai rei?kia?

1) au?inant 1 kg sidabro 250 ° C temperat?roje, i?siskiria 1 J ?ilumos kiekis
2) au?inant 250 kg sidabro per 1 °C, i?siskiria 1 J ?ilumos kiekis
3) 250 kg sidabro atv?sus 1 °C, sugeriamas 1 J ?ilumos kiekis
4) 1 kg sidabro atv?sus 1 °C, i?siskiria 250 J ?ilumos kiekis

2. Savitoji cinko ?ilumin? talpa yra 400 J/(kg °C). Tai rei?kia kad

1) 1 kg cinko ?kaitinus iki 400 °C, jo vidin? energija padid?ja 1 J
2) kai 400 kg cinko kaitinama 1 °C, jo vidin? energija padid?ja 1 J
3) norint pa?ildyti 400 kg cinko 1 ° C, reikia i?leisti 1 J energijos
4) 1 kg cinko ?kaitinus 1 °C, jo vidin? energija padid?ja 400 J

3. Perduodant ?ilumos kiek? \(Q \) ? kiet? k?n?, kurio mas? \(m \) , k?no temperat?ra padid?jo \(\Delta t^\circ \) . Kuri i? ?i? posaki? lemia ?io k?no med?iagos savit?j? ?ilumin? talp??

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. Paveiksl?lyje parodytas ?ilumos kiekio, reikalingo dviem tos pa?ios mas?s k?nams (1 ir 2) pa?ildyti esant temperat?rai, grafikas. Palyginkite med?iag?, i? kuri? gaminami ?ie k?nai, savitosios ?ilumin?s talpos (\(c_1 \) ir \(c_2 \) ) vertes.

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1>c_2 \)
3) \(c_1 4) atsakymas priklauso nuo k?n? mas?s vert?s

5. Diagramoje parodytos ?ilumos, perduodamos dviem vienodos mas?s k?nams, vert?s, kai j? temperat?ra pasikei?ia tuo pa?iu laipsni? skai?iumi. Kuris med?iag?, i? kuri? gaminami k?nai, savitosios ?ilumin?s talpos santykis yra teisingas?

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

6. Paveiksle pavaizduotas kieto k?no temperat?ros priklausomyb?s nuo jo i?skiriamos ?ilumos kiekio grafikas. K?no svoris 4 kg. Kokia ?io k?no med?iagos savitoji ?ilumin? talpa?

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

7. Kaitinant 100 g sverian?i? kristalin? med?iag?, buvo matuojama med?iagos temperat?ra ir jai perduodamos ?ilumos kiekis. Matavim? duomenys buvo pateikti lentel?s pavidalu. Darant prielaid?, kad energijos nuostolius galima nepaisyti, nustatykite kietos med?iagos savit?j? ?ilumin? talp?.

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

8. Norint pa?ildyti 192 g molibdeno 1 K, reikia jam perduoti 48 J ?ilumos kiek?. Kokia ?ios med?iagos savitoji ?ilumin? talpa?

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

9. Kiek ?ilumos reikia 100 g ?vino pa?ildyti nuo 27 iki 47 °C?

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

10. ?ildant plyt? nuo 20 iki 85 °C buvo sunaudota tiek pat ?ilumos, kiek kaitinant tokios pat mas?s vanden? 13 °C. Plyt? savitoji ?ilumin? talpa yra

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

11. I? ?emiau esan?io teigini? s?ra?o pasirinkite du teisingus teiginius ir u?ra?ykite j? numerius lentel?je.

1) ?ilumos kiekis, kur? k?nas gauna, kai jo temperat?ra pakyla tam tikru laipsni? skai?iumi, yra lygus ?ilumos kiekiui, kur? ?is k?nas i?skiria, kai jo temperat?ra nukrenta tiek pat laipsni?.
2) Kai med?iaga at?aldoma, jos vidin? energija did?ja.
3) ?ilumos kiekis, kur? med?iaga gauna kaitinama, daugiausia eina jos molekuli? kinetin?s energijos didinimui.
4) ?ilumos kiekis, kur? med?iaga gauna kaitinama, daugiausia eina siekiant padidinti potenciali? jos molekuli? s?veikos energij?
5) Vidin? k?no energij? galima pakeisti tik suteikiant jam tam tikr? ?ilumos kiek?

12. Lentel?je pateikiami mas?s \(m \) , temperat?ros poky?i? \(\Delta t \) ir ?ilumos kiekio \(Q \) , i?siskirian?io au?inant balionams i? vario ar aliuminio.

Kokie teiginiai atitinka eksperimento rezultatus? I? pateikto s?ra?o pasirinkite du tinkamus. I?vardykite j? numerius. Remiantis atliktais matavimais, galima teigti, kad ?ilumos kiekis, i?siskiriantis au?inant,

1) priklauso nuo med?iagos, i? kurios pagamintas cilindras.
2) nepriklauso nuo med?iagos, i? kurios pagamintas cilindras.
3) did?ja did?jant cilindro masei.
4) did?ja did?jant temperat?r? skirtumui.
5) aliuminio savitoji ?ilumin? talpa yra 4 kartus didesn? u? skardos savit?j? ?ilumin? talp?.

2 dalis

C1. 2 kg sveriantis vientisas korpusas dedamas ? 2 kW galios orkait? ir ?kaitinamas. Paveiksl?lyje parodyta ?io k?no temperat?ros \(t \) priklausomyb? nuo kaitinimo laiko \(\tau \) . Kokia yra specifin? med?iagos ?ilumin? talpa?

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

Atsakymai

?ilumos talpa yra ?ilumos kiekis, kur? organizmas sugeria, kai ?kaista 1 laipsniu.

K?no ?ilumin? talpa nurodoma did?i?ja lotyni?ka raide NUO.

Kas lemia k?no ?ilumin? talp?? Vis? pirma, nuo jo mas?s. Ai?ku, kad pa?ildyti, pavyzd?iui, 1 kilogram? vandens reik?s daugiau ?ilumos nei pa?ildyti 200 gram?.

O kaip d?l med?iagos r??ies? Padarykime eksperiment?. Paimkime du vienodus indus ir, ? vien? i? j? supyl? 400 g sverian?io vandens, o ? kit? – 400 g sveriant? augalin? aliej?, prad?sime juos ?ildyti identi?k? degikli? pagalba. Steb?dami termometr? rodmenis pamatysime, kad aliejus greitai ?kaista. Norint pa?ildyti vanden? ir aliej? iki vienodos temperat?ros, vanden? reikia kaitinti ilgiau. Ta?iau kuo ilgiau ?ildome vanden?, tuo daugiau ?ilumos jis gauna i? degiklio.

Taigi, norint pa?ildyti t? pa?i? skirting? med?iag? mas? iki vienodos temperat?ros, reikalingi skirtingi ?ilumos kiekiai. K?nui su?ildyti reikalingas ?ilumos kiekis ir atitinkamai jo ?ilumin? talpa priklauso nuo med?iagos, i? kurios ?is k?nas sudarytas.

Taigi, pavyzd?iui, norint padidinti 1 kg vandens temperat?r? 1°C, reikia 4200 J ?ilumos kiekio, o tos pa?ios mas?s saul?gr??? aliejaus pa?ildyti 1°C – 1700 ?ilumos kiekio. J b?tinas.

Vadinamas fizikinis dydis, parodantis, kiek ?ilumos reikia pa?ildyti 1 kg med?iagos 1 ?С specifin? ?iluma?i med?iaga.

Kiekviena med?iaga turi savo specifin? ?ilumin? talp?, kuri ?ymima lotyni?ka raide c ir matuojama d?auliais kilogramui laipsniui (J / (kg ° C)).

Tos pa?ios med?iagos savitoji ?ilumin? talpa skirtingose agregat? b?senose (kietos, skystos ir dujin?s) skiriasi. Pavyzd?iui, vandens savitoji ?ilumin? galia yra 4200 J/(kg ?С), o ledo savitoji ?ilumin? galia – 2100 J/(kg ?С); kietojo aliuminio savitoji ?ilumin? talpa yra 920 J / (kg - ° C), o skysto - 1080 J / (kg - ° C).

Atkreipkite d?mes?, kad vandens savitoji ?ilumin? talpa yra labai didel?. Tod?l vasar? ?kaistantis vanduo j?rose ir vandenynuose sugeria i? oro didel? ?ilumos kiek?. D?l ?ios prie?asties tose vietose, kurios yra prie dideli? vandens telkini?, vasara n?ra tokia kar?ta, kaip toli nuo vandens.

?ilumos kiekio, reikalingo k?nui su?ildyti arba jo i?skiriamo v?sinimo metu, apskai?iavimas.

I? to, kas pasakyta, ai?ku, kad ?ilumos kiekis, reikalingas k?nui su?ildyti, priklauso nuo med?iagos, i? kurios k?nas susideda, r??ies (t.y. jos specifin?s ?ilumin?s talpos) ir nuo k?no mas?s. Taip pat ai?ku, kad ?ilumos kiekis priklauso nuo to, kiek laipsni? ketiname padidinti k?no temperat?r?.

Taigi, norint nustatyti ?ilumos kiek?, reikaling? k?nui su?ildyti arba jo i?skiriam? au?inimo metu, reikia padauginti savit?j? k?no ?ilum? i? jo mas?s ir skirtumo tarp galutin?s ir pradin?s temperat?ros:

K= cm (t 2 - t 1),

kur K- ?ilumos kiekis, c- savitoji ?ilumin? galia, m- k?no mas?, t1- pradin? temperat?ra, t2- galutin? temperat?ra.

Kai k?nas ?kaista t2> t1 taigi K >0 . Kai k?nas atv?s?s t 2 ir< t1 taigi K< 0 .

Jeigu ?inoma viso k?no ?ilumin? talpa NUO, K nustatoma pagal formul?: Q \u003d C (t 2 - t1).

22) Lydymasis: apibr??imas, lydymosi arba kiet?jimo ?ilumos kiekio apskai?iavimas, savitoji lydymosi ?iluma, t 0 (Q) grafikas.

Termodinamika

Molekulin?s fizikos ?aka, tirianti energijos perdavim?, kai kuri? energijos r??i? transformacijos ? kitas modelius. Skirtingai nuo molekulin?s-kinetin?s teorijos, termodinamika neatsi?velgia ? vidin? med?iag? strukt?r? ir mikroparametrus.

Termodinamin? sistema

Tai rinkinys k?n?, kurie kei?iasi energija (darbo ar ?ilumos pavidalu) tarpusavyje arba su aplinka. Pavyzd?iui, arbatinuke esantis vanduo atv?sta, vyksta vandens ?ilumos mainai su arbatinuku ir arbatinuko su aplinka. Cilindras su dujomis po st?mokliu: st?moklis atlieka darb?, d?l kurio dujos gauna energij? ir kei?iasi j? makro parametrai.

?ilumos kiekis

tai energijos, kur? sistema gauna arba duoda ?ilumos main? procese. ?ymimas simboliu Q, matuojamas, kaip ir bet kuri energija, d?auliais.

D?l ?vairi? ?ilumos perdavimo proces? perduodama energija nustatoma savaip.

?ildymas ir v?sinimas

?iam procesui b?dingas sistemos temperat?ros pokytis. ?ilumos kiekis nustatomas pagal formul?

Med?iagos savitoji ?ilumin? talpa su matuojamas ?ilumos kiekiu, reikalingu su?ildyti mas?s vienet??ios med?iagos 1 t?kst. Norint pa?ildyti 1 kg stiklin?s arba 1 kg vandens, reikia kitokio energijos kiekio. Savitoji ?ilumin? talpa yra ?inoma vert?, jau apskai?iuota visoms med?iagoms, ?r. vert? fizin?se lentel?se.

C med?iagos ?ilumin? talpa- tai ?ilumos kiekis, reikalingas k?nui su?ildyti, neatsi?velgiant ? jo mas? 1K.

Lydymasis ir kristalizacija

Lydymasis yra med?iagos per?jimas i? kietos b?senos ? skyst?. Atvirk?tinis per?jimas vadinamas kristalizacija.

Energija, sunaudota sunaikinant med?iagos kristalin? gardel?, nustatoma pagal formul?

Specifin? lydymosi ?iluma yra ?inoma kiekvienos med?iagos vert?, ?r. vert? fizin?se lentel?se.

Garinimas (garinimas arba virinimas) ir kondensacija

Garinimas – tai med?iagos per?jimas i? skystos (kietos) b?senos ? dujin?. Atvirk?tinis procesas vadinamas kondensacija.

Savitoji garavimo ?iluma yra ?inoma kiekvienos med?iagos vert?, ?r. vert? fizin?se lentel?se.

Degimas

?ilumos kiekis, i?siskiriantis med?iagai degant

Savitoji degimo ?iluma yra ?inoma kiekvienos med?iagos vert?, ?r. vert? fizin?se lentel?se.

U?darai ir adiabati?kai izoliuotai k?n? sistemai tenkinama ?ilumos balanso lygtis. Vis? ?ilumos mainuose dalyvaujan?i? k?n? duodam? ir gaunam? ?ilumos kieki? algebrin? suma lygi nuliui:

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

23) Skys?i? sandara. pavir?inis sluoksnis. Pavir?iaus ?tempimo j?ga: pasirei?kimo, skai?iavimo, pavir?iaus ?tempimo koeficiento pavyzd?iai.

Kartkart?mis bet kuri molekul? gali persikelti ? gretim? laisv? viet?. Tokie ?uoliai skys?iuose pasitaiko gana da?nai; tod?l molekul?s n?ra susietos su tam tikrais centrais, kaip kristaluose, ir gali jud?ti per vis? skys?io t?r?. Tai paai?kina skys?i? sklandum?. D?l stiprios s?veikos tarp glaud?iai i?d?styt? molekuli? jos gali sudaryti vietines (nestabilias) tvarkingas grupes, turin?ias kelias molekules. ?is rei?kinys vadinamas trumpojo nuotolio u?sakymas(3.5.1 pav.).

Koeficientas v vadinamas t?rio pl?timosi temperat?ros koeficientas . ?is skys?i? koeficientas yra de?imt kart? didesnis nei kiet?j? med?iag?. Vandeniui, pavyzd?iui, esant 20 ° C temperat?rai, v ? 2 10 - 4 K - 1, plieno v st ? 3,6 10 - 5 K - 1, kvarciniam stiklui v kv ? 9 10 - 6 K - vienas .

Vandens ?iluminis pl?timasis turi ?domi? ir svarbi? gyvybei ?em?je anomalij?. Esant ?emesnei nei 4 °C temperat?rai, vanduo ple?iasi ma??jant temperat?rai (v< 0). Максимум плотности r в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

U??al?s vanduo ple?iasi, tod?l ledas lieka pl?duriuoti u???lan?io vandens telkinio pavir?iuje. Po ledu u???lan?io vandens temperat?ra yra 0°C. Netoli rezervuaro dugno esan?iuose tankesniuose vandens sluoksniuose temperat?ra siekia apie 4 °C. D?l to u???lan?i? rezervuar? vandenyje gali egzistuoti gyvyb?.

?domiausia skys?i? savyb? yra buvimas laisvas pavir?ius . Skystis, skirtingai nei dujos, neu?pildo viso indo, ? kur? pilamas, t?rio. Tarp skys?io ir duj? (arba gar?) susidaro s?saja, kuri yra ypatingomis s?lygomis, palyginti su likusia skystos mas?s dalimi.Reikia tur?ti omenyje, kad d?l itin ma?o gniu?domumo yra tankiau supakuotas pavir?ius. sluoksnis nesukelia joki? pastebim? skys?io t?rio poky?i?. Jei molekul? juda nuo pavir?iaus ? skyst?, tarpmolekulin?s s?veikos j?gos atliks teigiam? darb?. Prie?ingai, tam, kad i? skys?io gylio ? pavir?i? i?traukt? tam tikr? molekuli? skai?i? (t.y. padidint? skys?io pavir?iaus plot?), i?orin?s j?gos turi atlikti teigiam? darb? D A i?orinis, proporcingas poky?iui D S pavir?iaus plotas:

I? mechanikos ?inoma, kad sistemos pusiausvyros b?senos atitinka ma?iausi? jos potencialios energijos vert?. I? to i?plaukia, kad laisvas skys?io pavir?ius link?s ma?inti jo plot?. D?l ?ios prie?asties laisvas skys?io la?as ?gauna sferin? form?. Skystis elgiasi taip, tarsi j?gos veikt? liestine jo pavir?i?, suma?indamos (susitraukdamos) ?? pavir?i?. ?ios j?gos vadinamos pavir?iaus ?tempimo j?gos .

D?l pavir?iaus ?tempimo j?g? skys?io pavir?ius atrodo kaip elastinga i?tempta pl?vel?, vienintelis skirtumas, kad pl?vel?s elastingumo j?gos priklauso nuo jos pavir?iaus ploto (t. y. nuo pl?vel?s deformacijos) ir pavir?iaus ?tempimo j?g?. nepriklausykite ant skys?io pavir?iaus ploto.

Kai kurie skys?iai, pavyzd?iui, muiluotas vanduo, gali sudaryti plonas pl?veles. Visi gerai ?inomi muilo burbulai turi tinkam? sferin? form? – tai taip pat pasirei?kia pavir?iaus ?tempimo j?g? veikimu. Jei ? muiluot? tirpal? nuleistas vielinis r?mas, kurio viena i? kra?t? yra judama, tai visas jis bus padengtas skys?io pl?vele (3.5.3 pav.).

Pavir?iaus ?tempimo j?gos linkusios sutrumpinti pl?vel?s pavir?i?. Norint subalansuoti judan?i? r?mo pus?, j? reikia paveikti i?orine j?ga.Jei, veikiant j?gai, skersinis pasislenka D x, tada darbas D A ext = F ext D x = D Ep = sD S, kur ? S = 2LD x yra abiej? muilo pl?vel?s pusi? pavir?iaus ploto prieaugis. Kadangi j?g? ir moduliai yra vienodi, galime ra?yti:

Taigi pavir?iaus ?tempimo koeficientas s gali b?ti apibr??tas kaip pavir?iaus ?tempimo j?gos, veikian?ios pavir?i? ribojan?ios linijos ilgio vienet?, modulis.

D?l pavir?iaus ?tempimo j?g? skys?io la?uose ir muilo burbul? viduje susidaro perteklinis sl?gis D p. Jei mintyse nupjausime sferin? spindulio la?? R? dvi dalis, tada kiekviena i? j? turi b?ti pusiausvyroje, veikiant pavir?iaus ?tempimo j?goms, veikian?ioms 2p ilgio pj?vio rib?. R ir vir?sl?gio j?gos, veikian?ios plot? p R 2 sekcijos (3.5.4 pav.). Pusiausvyros s?lyga para?yta kaip

Jei ?ios j?gos yra didesn?s u? s?veikos j?gas tarp paties skys?io molekuli?, tada skys?io su?lapina kieto k?no pavir?ius. ?iuo atveju skystis art?ja prie kieto k?no pavir?iaus tam tikru a?triu kampu th, kuris b?dingas duotai skys?io ir kietos med?iagos porai. Kampas th vadinamas kontaktinis kampas . Jeigu s?veikos j?gos tarp skys?i? molekuli? vir?ija j? s?veikos su kietosiomis molekul?mis j?gas, tai kontaktinis kampas th pasirodo bukas (3.5.5 pav.). ?iuo atveju sakoma, kad skystis nesu?lapina kieto k?no pavir?ius. At visi?kas dr?kinimasth = 0, at visi?kas nedr?kimasth = 180°.

kapiliariniai rei?kiniai vadinamas skys?io pakilimu arba kritimu ma?o skersmens vamzdeliuose - kapiliarai. Dr?kinantys skys?iai kapiliarais kyla auk?tyn, o nedr?kantys skys?iai leid?iasi ?emyn.

Ant pav. 3.5.6 parodytas tam tikro spindulio kapiliarinis vamzdelis r apatinis galas nuleid?iamas ? dr?kinam?j? skyst?, kurio tankis r. Vir?utinis kapiliaro galas yra atviras. Skys?io kilimas kapiliare t?siasi tol, kol skys?io stulpel? kapiliare veikianti gravitacijos j?ga absoliu?ia verte tampa lygi gautai F n pavir?iaus ?tempimo j?gos, veikian?ios i?ilgai skys?io s?ly?io su kapiliaro pavir?iumi ribos: F t = F n, kur F t = mg = r hp r 2 g, F n = s2p r cos th.

Tai rei?kia:

Visi?kai nesudr?kinus, th = 180°, cos th = –1, tod?l h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

Vanduo beveik visi?kai su?lapina ?var? stiklo pavir?i?. Ir atvirk??iai, gyvsidabris visi?kai nesudr?kina stiklo pavir?iaus. Tod?l gyvsidabrio lygis stikliniame kapiliare nukrenta ?emiau lygio inde.

24) Garinimas: apibr??imas, r??ys (garinimas, virimas), garavimo ir kondensacijos ?ilumos kiekio apskai?iavimas, savitoji garavimo ?iluma.

Garavimas ir kondensacija. Garavimo rei?kinio paai?kinimas remiantis id?jomis apie med?iagos molekulin? strukt?r?. Savitoji garavimo ?iluma. Jos vienetai.

Rei?kinys, kai skystis virsta garais, vadinamas garinimas.

Garavimas - garavimo procesas, vykstantis nuo atviro pavir?iaus.

Skys?i? molekul?s juda skirtingu grei?iu. Jei kuri nors molekul? yra skys?io pavir?iuje, ji gali ?veikti gretim? molekuli? trauk? ir i?skristi i? skys?io. I?einan?ios molekul?s sudaro garus. Likusi? skys?i? molekuli? grei?iai pasikei?ia susid?rus. Tokiu atveju kai kurios molekul?s ?gauna greit?, pakankam? i?skristi i? skys?io. ?is procesas t?siasi, tod?l skys?iai i?garuoja l?tai.

*Garavimo greitis priklauso nuo skys?io r??ies. Grei?iau i?garuoja tie skys?iai, kuriuose molekul?s pritraukiamos ma?esne j?ga.

*I?garuoti gali bet kokioje temperat?roje. Ta?iau esant auk?tesnei temperat?rai, garavimas vyksta grei?iau .

*Garavimo greitis priklauso nuo jo pavir?iaus ploto.

*Su v?ju (oro srautu) garavimas vyksta grei?iau.

Garuojant ma??ja vidin? energija, nes. i?garinant i? skys?io pasi?alina greitos molekul?s, tod?l likusi? molekuli? vidutinis greitis ma??ja. Tai rei?kia, kad jei n?ra energijos antpl?d?io i? i?or?s, tada skys?io temperat?ra ma??ja.

Gar? virsmo skys?iu rei?kinys vadinamas kondensacija. J? lydi energijos i?laisvinimas.

Gar? kondensacija paai?kina debes? susidarym?. Vandens garai, kylantys vir? ?em?s, vir?utiniuose ?altuose oro sluoksniuose suformuoja debesis, susidedan?ius i? ma?y?i? vandens la?eli?.

Savitoji garavimo ?iluma - fizinis. dydis, nurodantis, kiek ?ilumos reikia, kad 1 kg mas?s skystis nekei?iant temperat?ros virst? garais.

Oud. garavimo ?iluma ?ymimas raide L ir matuojamas J / kg

Oud. vandens garavimo ?iluma: L=2,3x10 6 J/kg, alkoholio L=0,9x10 6

?ilumos kiekis, reikalingas skys?iui paversti garais: Q = Lm

?ILUMOS MAINAI.

1.?ilumos perdavimas.

?ilumos mainai arba ?ilumos perdavimas yra vieno k?no vidin?s energijos perdavimo kitam organizmui procesas neatliekant darbo.

Yra trys ?ilumos perdavimo tipai.

1) ?ilumos laidumas yra ?ilumos mainai tarp tiesiogiai besilie?ian?i? k?n?.

2) Konvekcija yra ?ilumos perdavimas, kai ?iluma perduodama duj? arba skys?i? srautais.

3) Radiacija yra ?ilumos perdavimas elektromagnetin?s spinduliuot?s pagalba.

2. ?ilumos kiekis.

?ilumos kiekis yra k?no vidin?s energijos kitimo ?ilumos main? metu matas. ?ymima raide K.

?ilumos kiekio matavimo vienetas = 1 J.

?ilumos kiekis, kur? k?nas gauna i? kito k?no d?l ?ilumos perdavimo, gali b?ti panaudotas temperat?ros didinimui (molekuli? kinetin?s energijos didinimui) arba agregacijos b?senos keitimui (potencin?s energijos didinimui).

3. Med?iagos savitoji ?ilumin? talpa.

Patirtis rodo, kad ?ilumos kiekis, reikalingas m mas?s k?nui pa?ildyti nuo temperat?ros T 1 iki temperat?ros T 2, yra proporcingas k?no masei m ir temperat?r? skirtumui (T 2 - T 1), t.y.

K = cm(T 2 – T 1 ) = sumD T,

Su vadinama ?ildomo k?no med?iagos savitoji ?ilumin? talpa.

Med?iagos savitoji ?ilumin? talpa yra lygi ?ilumos kiekiui, kur? reikia perduoti 1 kg med?iagos, kad ji b?t? ?kaitinta 1 K.

Savitosios ?ilumin?s talpos vienetas =.

?vairi? med?iag? ?ilumin?s talpos reik?mes galima rasti fizin?se lentel?se.

Lygiai tiek pat ?ilumos Q i?siskirs, kai k?nas bus au?inamas DT.

4. Savitoji garavimo ?iluma.

Patirtis rodo, kad ?ilumos kiekis, reikalingas skys?iui paversti garais, yra proporcingas skys?io masei, t.y.

K = lm,

kur yra proporcingumo koeficientas L vadinama specifine garavimo ?iluma.

Savitoji garavimo ?iluma lygi ?ilumos kiekiui, kurio reikia 1 kg skys?io virimo temperat?roje paversti garais.

Savitosios garavimo ?ilumos matavimo vienetas.

Atvirk??iai, kondensuojantis garams, i?siskiria tiek pat ?ilumos, kiek buvo i?leista garinimui.

5. Savitoji lydymosi ?iluma.

Patirtis rodo, kad ?ilumos kiekis, reikalingas kietajai med?iagai paversti skys?iu, yra proporcingas k?no masei, t.y.

K = l m,

kur proporcingumo koeficientas l vadinamas specifine lydymosi ?iluma.

Savitoji lydymosi ?iluma lygi ?ilumos kiekiui, kurio reikia, kad 1 kg sveriantis kietas k?nas lydymosi temperat?roje virst? skys?iu.

Savitosios lydymosi ?ilumos matavimo vienetas.

Atvirk?tiniame procese, skys?io kristalizacijos metu, ?ilumos i?siskiria tiek pat, kiek buvo i?leista lydyti.

6. Savitoji degimo ?iluma.

Patirtis rodo, kad visi?ko kuro degimo metu i?siskiriantis ?ilumos kiekis yra proporcingas kuro masei, t.y.

K = qm,

Kur proporcingumo koeficientas q vadinamas savitoji degimo ?iluma.

Savitoji degimo ?iluma lygi ?ilumos kiekiui, kuris i?siskiria visi?kai sudegus 1 kg kuro.

Savitosios degimo ?ilumos matavimo vienetas.

7. ?ilumos balanso lygtis.

?ilumos mainuose dalyvauja du ar daugiau k?n?. Kai kurie k?nai i?skiria ?ilum?, o kiti j? gauna. ?ilumos perdavimas vyksta tol, kol k?n? temperat?ros tampa vienodos. Pagal energijos tverm?s d?sn?, i?leid?iamas ?ilumos kiekis yra lygus gaunamam kiekiui. Tuo remiantis para?yta ?ilumos balanso lygtis.

Apsvarstykite pavyzd?.

K?no mas?s m 1 , kurio ?ilumin? talpa c 1 , temperat?ra T 1 , o k?no mas?s m 2 , kurios ?ilumin? talpa c 2 , temperat?ra T 2 . Be to, T1 yra didesnis nei T2. ?ie k?nai lie?iasi. Patirtis rodo, kad ?altas k?nas (m 2) pradeda kaisti, o kar?tas (m 1) pradeda v?sti. Tai rodo, kad dalis kar?to k?no vidin?s energijos perkeliama ? ?alt?, o temperat?ros i?silygina. Galutin? bendr? temperat?r? pa?ym?kime th.

?ilumos kiekis, perduodamas i? kar?to k?no ? ?alt?

K perkeltas. = c 1 m 1 (T 1 – th )

?ilumos kiekis, kur? ?altas k?nas gauna i? kar?to

K gavo. = c 2 m 2 (th – T 2 )

Pagal energijos tverm?s d?sn? K perkeltas. = K gavo., t.y.

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

Atidarykime skliaustus ir i?reik?kime visos pastovios temperat?ros th reik?m?.

Temperat?ros reik?m? th ?iuo atveju bus gauta kelvinais.

Ta?iau kadangi Q i?rai?kose pra?jo. ir Q gaunamas. jei yra skirtumas tarp dviej? temperat?r? ir jis yra vienodas kelvinais ir Celsijaus laipsniais, tada skai?iavimas gali b?ti atliekamas Celsijaus laipsniais. Tada

?iuo atveju temperat?ros reik?m? th bus gauta Celsijaus laipsniais.

Temperat?r? suderinimas d?l ?ilumos laidumo gali b?ti paai?kintas remiantis molekulin?s kinetikos teorija kaip kinetin?s energijos mainai tarp molekuli? susid?rimo metu ?iluminio chaoti?ko jud?jimo procese.

?? pavyzd? galima iliustruoti grafiku.

Pratimas 81.
Apskai?iuokite ?ilumos kiek?, kuris i?siskirs redukuojant Fe 2O3 metalinis aliuminis, jei gauta 335,1 g gele?ies. Atsakymas: 2543,1 kJ.
Sprendimas:
Reakcijos lygtis:

\u003d (Al 2 O 3) - (Fe 2 O 3) \u003d -1669,8 - (-822,1) \u003d -847,7 kJ

Skai?iuojant ?ilumos kiek?, kuris i?siskiria gavus 335,1 g gele?ies, gaminame i? proporcijos:

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : X; x = (0847.7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 kJ,

kur 55,85 yra gele?ies atomin? mas?.

Atsakymas: 2543,1 kJ.

Reakcijos terminis poveikis

82 u?duotis.
Dujinis etilo alkoholis C2H5OH gali b?ti gaunamas s?veikaujant etilenui C 2 H 4 (g) ir vandens garams. Para?ykite ?ios reakcijos termochemin? lygt?, prie? tai apskai?iav? jos ?ilumin? efekt?. Atsakymas: -45,76 kJ.
Sprendimas:
Reakcijos lygtis yra tokia:

C2H4 (g) + H2O (g) \u003d C2H5OH (g); = ?

Standartini? med?iag? susidarymo kar??i? reik?m?s pateiktos specialiose lentel?se. Atsi?velgiant ? tai, kad paprast? med?iag? susidarymo ?ilumos s?lyginai laikomos lygiomis nuliui. Apskai?iuokite reakcijos ?ilumin? efekt?, naudodami Heso d?snio pasekm?, gausime:

\u003d (C 2 H 5 OH) - [ (C 2 H 4) + (H 2 O)] \u003d
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = -45,76 kJ

Reakcij? lygtys, kuriose ?alia chemini? jungini? simboli? nurodomos j? agregacijos ar kristalin?s modifikacijos b?senos, taip pat ?ilumini? efekt? skaitin? reik?m?, vadinamos termochemin?mis. Termochemin?se lygtyse, jei nenurodyta kitaip, ?ilumini? efekt? reik?m?s esant pastoviam sl?giui Q p nurodomos lygios sistemos entalpijos poky?iui. Vert? paprastai pateikiama de?in?je lygties pus?je, atskirta kableliu arba kabliata?kiu. Priimamos ?ios suvestin?s med?iagos b?senos santrumpos: G- dujinis, ir- skystis, ?

Jei d?l reakcijos i?siskiria ?iluma, tada< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C2H4 (g) + H2O (g) \u003d C2H5OH (g); = - 45,76 kJ.

Atsakymas:- 45,76 kJ.

83 u?duotis.
Apskai?iuokite gele?ies (II) oksido redukcijos reakcijos su vandeniliu ?ilumin? efekt?, remdamiesi ?iomis termochemin?mis lygtimis:

a) EEO (c) + CO (g) \u003d Fe (c) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O2 (g) = CO2 (g); = -283,0 kJ;
c) H2 (g) + 1/2O2 (g) = H2O (g); = -241,83 kJ.
Atsakymas: +27,99 kJ.

Sprendimas:
Gele?ies oksido (II) redukavimo vandeniliu reakcijos lygtis yra tokia:

EeO (k) + H2 (g) \u003d Fe (k) + H2O (g); = ?

\u003d (H2O) – [ (FeO)

Vandens susidarymo ?iluma apskai?iuojama pagal lygt?

H2 (g) + 1/2O2 (g) = H2O (g); = -241,83 kJ,

o gele?ies oksido (II) susidarymo ?ilum? galima apskai?iuoti, jei (a) lygtis atimama i? (b) lygties.

\u003d (c) - (b) - (a) \u003d -241,83 - [-283.o - (-13,18)] \u003d + 27,99 kJ.

Atsakymas:+27,99 kJ.

84 u?duotis.
Dujinio vandenilio sulfido ir anglies dioksido s?veikos metu susidaro vandens garai ir anglies disulfidas СS 2 (g). Para?ykite ?ios reakcijos termochemin? lygt?, preliminariai apskai?iuokite jos ?ilumin? efekt?. Atsakymas: +65,43 kJ.
Sprendimas:
G- dujinis, ir- skystis, ?- kristalinis. ?ie simboliai praleid?iami, jei sumin? med?iag? b?sena yra akivaizdi, pavyzd?iui, O 2, H 2 ir kt.
Reakcijos lygtis yra tokia:

2H 2S (g) + CO 2 (g) \u003d 2H 2O (g) + CS 2 (g); = ?

Standartini? med?iag? susidarymo kar??i? reik?m?s pateiktos specialiose lentel?se. Atsi?velgiant ? tai, kad paprast? med?iag? susidarymo ?ilumos s?lyginai laikomos lygiomis nuliui. Reakcijos ?iluminis efektas gali b?ti apskai?iuojamas naudojant Heso d?snio i?vad? e:

\u003d (H2O) + (CS2) - [(H2S) + (CO2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H 2S (g) + CO 2 (g) \u003d 2H 2O (g) + CS 2 (g); = +65,43 kJ.

Atsakymas:+65,43 kJ.

Termochemin?s reakcijos lygtis

85 u?duotis.
Para?ykite termochemin? lygt? reakcijai tarp CO (g) ir vandenilio, d?l kurios susidaro CH 4 (g) ir H 2 O (g). Kiek ?ilumos i?siskirs ?ios reakcijos metu, jei normaliomis s?lygomis b?t? gauta 67,2 litro metano? Atsakymas: 618,48 kJ.
Sprendimas:
Reakcij? lygtys, kuriose ?alia chemini? jungini? simboli? nurodomos j? agregacijos ar kristalin?s modifikacijos b?senos, taip pat ?ilumini? efekt? skaitin? reik?m?, vadinamos termochemin?mis. Termochemin?se lygtyse, nebent tai konkre?iai nurodyta, ?ilumini? efekt? reik?m?s esant pastoviam sl?giui Q p nurodomos lygios sistemos entalpijos poky?iui. Vert? paprastai pateikiama de?in?je lygties pus?je, atskirta kableliu arba kabliata?kiu. Priimamos ?ios suvestin?s med?iagos b?senos santrumpos: G- dujinis, ir- ka?kas ?- kristalinis. ?ie simboliai praleid?iami, jei sumin? med?iag? b?sena yra akivaizdi, pavyzd?iui, O 2, H 2 ir kt.
Reakcijos lygtis yra tokia:

CO (g) + 3H2 (g) \u003d CH4 (g) + H2O (g); = ?

Standartini? med?iag? susidarymo kar??i? reik?m?s pateiktos specialiose lentel?se. Atsi?velgiant ? tai, kad paprast? med?iag? susidarymo ?ilumos s?lyginai laikomos lygiomis nuliui. Reakcijos ?iluminis efektas gali b?ti apskai?iuojamas naudojant Heso d?snio i?vad? e:

\u003d (H2O) + (CH4)-(CO)];
\u003d (-241,83) + (-74,84) - (-110,52) \u003d -206,16 kJ.

Termochemin? lygtis atrodys taip:

22,4 : -206,16 = 67,2 : X; x \u003d 67,2 (-206,16) / 22? 4 \u003d -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.

Atsakymas: 618,48 kJ.

Formavimosi ?iluma

86 u?duotis.
Kurios reakcijos ?iluminis efektas lygus susidarymo ?ilumai. Apskai?iuokite NO susidarymo ?ilum? pagal ?ias termochemines lygtis:
a) 4NH3 (g) + 5O2 (g) \u003d 4NO (g) + 6H2O (g); = -1168,80 kJ;
b) 4NH3 (g) + 3O2 (g) \u003d 2N2 (g) + 6H2O (g); = -1530,28 kJ
Atsakymas: 90,37 kJ.
Sprendimas:
Standartin? susidarymo ?iluma lygi 1 mol ?ios med?iagos susidarymo ?ilumai i? paprast? med?iag? standartin?mis s?lygomis (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). NO susidarym? i? paprast? med?iag? galima pavaizduoti taip:

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

Pateikta reakcija (a), kurios metu susidaro 4 moliai NO, ir reakcija (b), kurios metu susidaro 2 moliai N2. Abi reakcijos apima deguon?. Tod?l, nor?dami nustatyti standartin? NO susidarymo ?ilum?, sudarome tok? Heso cikl?, ty turime atimti (a) lygt? i? (b) lygties:

Taigi, 1/2N2 + 1/2O2 = NO; = +90,37 kJ.

Atsakymas: 618,48 kJ.

87 u?duotis.
Kristalinis amonio chloridas susidaro s?veikaujant dujiniam amoniakui ir vandenilio chloridui. Para?ykite ?ios reakcijos termochemin? lygt?, prie? tai apskai?iav? jos ?ilumin? efekt?. Kiek ?ilumos i?siskirs, jei reakcijoje normaliomis s?lygomis b?t? sunaudota 10 litr? amoniako? Atsakymas: 78,97 kJ.
Sprendimas:
Reakcij? lygtys, kuriose ?alia chemini? jungini? simboli? nurodomos j? agregacijos ar kristalin?s modifikacijos b?senos, taip pat ?ilumini? efekt? skaitin? reik?m?, vadinamos termochemin?mis. Termochemin?se lygtyse, nebent tai konkre?iai nurodyta, ?ilumini? efekt? reik?m?s esant pastoviam sl?giui Q p nurodomos lygios sistemos entalpijos poky?iui. Vert? paprastai pateikiama de?in?je lygties pus?je, atskirta kableliu arba kabliata?kiu. Priimami ?ie ?- kristalinis. ?ie simboliai praleid?iami, jei sumin? med?iag? b?sena yra akivaizdi, pavyzd?iui, O 2, H 2 ir kt.
Reakcijos lygtis yra tokia:

NH3 (g) + HCl (g) \u003d NH 4 Cl (k). ; = ?

Standartini? med?iag? susidarymo kar??i? reik?m?s pateiktos specialiose lentel?se. Atsi?velgiant ? tai, kad paprast? med?iag? susidarymo ?ilumos s?lyginai laikomos lygiomis nuliui. Reakcijos ?iluminis efektas gali b?ti apskai?iuojamas naudojant Heso d?snio i?vad? e:

\u003d (NH4Cl) - [(NH3) + (HCl)];
= -315,39 - [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

Termochemin? lygtis atrodys taip:

?iluma, i?siskirianti 10 litr? amoniako reakcijos metu ?ioje reakcijoje, nustatoma pagal proporcij?:

22,4 : -176,85 = 10 : X; x \u003d 10 (-176,85) / 22,4 \u003d -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.

Atsakymas: 78,97 kJ.