Formel f?r att ber?kna m?ngden v?rme som frig?rs. Hur man ber?knar m?ngden v?rme, termisk effekt och bildningsv?rme

>>Fysik: Ber?kning av m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp och som frig?rs av den under kylning

F?r att l?ra oss hur man ber?knar m?ngden v?rme som ?r n?dv?ndig f?r att v?rma en kropp, l?t oss f?rst fastst?lla vilka m?ngder den beror p?.
Fr?n f?reg?ende stycke vet vi redan att denna m?ngd v?rme beror p? vilken typ av ?mne kroppen best?r av (dvs dess specifika v?rme):
Q beror p? c
Men det ?r inte allt.

Om vi vill v?rma vattnet i vattenkokaren s? att det bara blir varmt, d? kommer vi inte att v?rma det l?nge. Och f?r att vattnet ska bli varmt kommer vi att v?rma det l?ngre. Men ju l?ngre vattenkokaren ?r i kontakt med v?rmaren, desto mer v?rme kommer den att ta emot fr?n den.

F?ljaktligen, ju mer kroppstemperaturen ?ndras vid uppv?rmning, desto st?rre m?ngd v?rme beh?ver ?verf?ras till den.

L?t kroppens initiala temperatur b?rja, och den slutliga temperaturen vara tenderad. D? kommer f?r?ndringen i kroppstemperatur att uttryckas med skillnaden:

?ntligen, alla vet det f?r uppv?rmning Till exempel kr?ver 2 kg vatten mer tid (och d?rf?r mer v?rme) ?n att v?rma 1 kg vatten. Detta betyder att m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp beror p? kroppens massa:

S? f?r att ber?kna m?ngden v?rme m?ste du k?nna till den specifika v?rmekapaciteten hos det ?mne som kroppen ?r gjord av, massan av denna kropp och skillnaden mellan dess slutliga och initiala temperaturer.

L?t dig till exempel best?mma hur mycket v?rme som beh?vs f?r att v?rma en j?rndel som v?ger 5 kg, f?rutsatt att dess initiala temperatur ?r 20 °C och sluttemperaturen ska vara lika med 620 °C.

Fr?n tabell 8 finner vi att den specifika v?rmekapaciteten f?r j?rn ?r c = 460 J/(kg°C). Det betyder att uppv?rmning av 1 kg j?rn med 1 °C kr?ver 460 J.
F?r att v?rma 5 kg j?rn med 1 °C kommer det att kr?vas 5 g?nger mer v?rme, d.v.s. 460 J * 5 = 2300 J.

Att v?rma j?rn inte med 1 °C, utan med A t = 600°C kommer ytterligare 600 g?nger mer v?rme att kr?vas, dvs 2300 J X 600 = 1 380 000 J. Exakt samma (modulo) m?ngd v?rme kommer att frig?ras n?r detta strykj?rn svalnar fr?n 620 till 20 °C.

S? f?r att hitta m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp eller frig?rs av den under kylning, m?ste du multiplicera kroppens specifika v?rmekapacitet med dess massa och med skillnaden mellan dess slutliga och initiala temperaturer:

??? 1. Ge exempel som visar att m?ngden v?rme som tas emot av en kropp n?r den v?rms beror p? dess massa och temperaturf?r?ndringar. 2. Vilken formel anv?nds f?r att ber?kna m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp eller frig?rs av den n?r kyl-?

S.V. Gromov, N.A. Rodina, Fysik 8:e klass

Inskickad av l?sare fr?n webbplatser

Fysikuppgifter och svar efter ?rskurs, ladda ner fysiksammandrag, planering av fysiklektioner f?r 8:e klass, allt f?r skolbarn att f?rbereda sig f?r lektioner, planera f?r fysiklektionsanteckningar, fysikprov online, l?xor och arbete

Lektionens inneh?ll lektionsanteckningar st?dja frame lektion presentation acceleration metoder interaktiv teknik ?va uppgifter och ?vningar sj?lvtest workshops, utbildningar, fall, uppdrag l?xor diskussionsfr?gor retoriska fr?gor fr?n elever Illustrationer ljud, videoklipp och multimedia fotografier, bilder, grafik, tabeller, diagram, humor, anekdoter, sk?mt, serier, liknelser, ordspr?k, korsord, citat Till?gg sammandrag artiklar knep f?r nyfikna spj?ls?ngar l?rob?cker grundl?ggande och ytterligare ordbok ?ver termer andra F?rb?ttra l?rob?cker och lektionerr?tta fel i l?roboken uppdatera ett fragment i en l?robok, inslag av innovation i lektionen, ers?tta f?r?ldrad kunskap med nya Endast f?r l?rare perfekta lektioner kalenderplan f?r ?ret; Integrerade lektioner

1. F?r?ndringen av inre energi genom att utf?ra arbete k?nnetecknas av m?ngden arbete, d.v.s. arbete ?r ett m?tt p? f?r?ndringen av inre energi i en given process. F?r?ndringen i en kropps inre energi under v?rme?verf?ring k?nnetecknas av en kvantitet som kallas m?ngd v?rme.

M?ngden v?rme ?r f?r?ndringen i den inre energin i en kropp under processen f?r v?rme?verf?ring utan att arbeta.

M?ngden v?rme betecknas med bokstaven \(Q\) . Eftersom m?ngden v?rme ?r ett m?tt p? f?r?ndringen i intern energi, ?r dess enhet joule (1 J).

N?r en kropp ?verf?r en viss m?ngd v?rme utan att utf?ra arbete ?kar dess inre energi om kroppen avger en viss m?ngd v?rme, d? minskar dess inre energi.

2. Om du h?ller 100 g vatten i tv? identiska k?rl, det ena och 400 g i det andra vid samma temperatur och placerar dem p? identiska br?nnare, s? kommer vattnet i det f?rsta k?rlet att koka tidigare. S?ledes, ju st?rre massa en kropp har, desto st?rre m?ngd v?rme kr?vs f?r att v?rmas upp. Samma sak g?ller med kylning: en kropp med st?rre massa avger mer v?rme n?r den kyls. Dessa kroppar ?r gjorda av samma ?mne och de v?rms upp eller kyls ner med samma antal grader.

3. Om vi nu v?rmer 100 g vatten fr?n 30 till 60 °C, d.v.s. vid 30 °C, och sedan upp till 100 °C, dvs. med 70 °C, d? kommer det i det f?rsta fallet att ta kortare tid att v?rma upp ?n i det andra, och f?ljaktligen kommer uppv?rmning av vatten med 30 °C att kr?va mindre v?rme ?n uppv?rmning av vatten med 70 °C. S?ledes ?r m?ngden v?rme direkt proportionell mot skillnaden mellan de slutliga \((t_2\,^\circ C) \) och initiala \((t_1\,^\circ C) \) temperaturer: \( Q\sim(t_2- t_1) \) .

4. Om du nu h?ller 100 g vatten i ett k?rl och h?ller lite vatten i ett annat likadant k?rl och l?gger i det en metallkropp s? att dess massa och vattenmassan ?r 100 g, och v?rmer k?rlen p? identiska plattor, d? du kommer att m?rka att i ett k?rl som bara inneh?ller vatten har en l?gre temperatur ?n ett som inneh?ller vatten och en metallkropp. F?r att temperaturen p? inneh?llet i b?da k?rlen ska vara densamma ?r det d?rf?r n?dv?ndigt att ?verf?ra mer v?rme till vattnet ?n till vattnet och metallkroppen. S?ledes beror m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp p? vilken typ av ?mne som kroppen ?r gjord av.

5. Beroendet av m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp av typen av ?mne k?nnetecknas av en fysisk storhet som kallas specifik v?rmekapacitet hos ett ?mne.

En fysisk m?ngd lika med den m?ngd v?rme som m?ste tillf?ras 1 kg av ett ?mne f?r att v?rma det med 1 ° C (eller 1 K) kallas ?mnets specifika v?rmekapacitet.

1 kg ?mne avger samma m?ngd v?rme n?r det kyls med 1 °C.

Specifik v?rmekapacitet betecknas med bokstaven \(c\). Enheten f?r specifik v?rmekapacitet ?r 1 J/kg °C eller 1 J/kg K.

?mnes specifika v?rmekapacitet best?ms experimentellt. V?tskor har en h?gre specifik v?rmekapacitet ?n metaller; Vatten har den h?gsta specifika v?rmen, guld har en mycket liten specifik v?rme.

Blyets specifika v?rme ?r 140 J/kg °C. Det betyder att f?r att v?rma 1 kg bly med 1 °C ?r det n?dv?ndigt att f?rbruka en m?ngd v?rme p? 140 J. Samma m?ngd v?rme kommer att frig?ras n?r 1 kg vatten svalnar med 1 °C.

Eftersom m?ngden v?rme ?r lika med f?r?ndringen i kroppens inre energi kan vi s?ga att specifik v?rmekapacitet visar hur mycket den inre energin i 1 kg av ett ?mne f?r?ndras n?r dess temperatur ?ndras med 1 °C. Speciellt ?kar den inre energin hos 1 kg bly med 140 J vid uppv?rmning med 1 °C och minskar med 140 J vid kylning.

M?ngden v?rme \(Q \) som kr?vs f?r att v?rma en kropp med massa \(m \) fr?n temperatur \((t_1\,^\circ C) \) till temperatur \((t_2\,^\ circ C) \) ?r lika med produkten av ?mnets specifika v?rmekapacitet, kroppsmassa och skillnaden mellan slut- och initialtemperaturen, dvs.

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

Samma formel anv?nds f?r att ber?kna m?ngden v?rme som en kropp avger vid kylning. Endast i detta fall b?r den slutliga temperaturen subtraheras fr?n den initiala temperaturen, dvs. Subtrahera den l?gre temperaturen fr?n den h?gre temperaturen.

6. Exempel p? probleml?sning. 100 g vatten vid en temperatur av 20 °C h?lls i ett glas inneh?llande 200 g vatten vid en temperatur av 80 °C. D?refter n?dde temperaturen i k?rlet 60 °C. Hur mycket v?rme fick kallvattnet och hur mycket v?rme gav varmvattnet ut?

N?r du l?ser ett problem m?ste du utf?ra f?ljande sekvens av ?tg?rder:

skriv kort ned villkoren f?r problemet;
konvertera v?rdena f?r kvantiteter till SI;
analysera problemet, fastst?lla vilka kroppar som ?r involverade i v?rmev?xling, vilka kroppar som avger energi och vilka som tar emot;
l?sa problemet i allm?n form;
utf?ra ber?kningar;
analysera det mottagna svaret.

1. Uppgiften.

Given:
\(m_1 \) = 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. Uppgiftsanalys. Problemet beskriver processen f?r v?rmev?xling mellan varmt och kallt vatten. Varmvatten avger en m?ngd v?rme \(Q_1 \) och kyler fr?n temperatur \(t_1 \) till temperatur \(t \). Kallt vatten tar emot m?ngden v?rme \(Q_2 \) och v?rms upp fr?n temperatur \(t_2 \) till temperatur \(t \) .

4. L?sning av problemet i allm?n form. M?ngden v?rme som avges av varmvatten ber?knas med formeln: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

M?ngden v?rme som tas emot av kallt vatten ber?knas med formeln: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. Ber?kningar.
\(Q_1 \) = 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. Svaret ?r att m?ngden v?rme som avges av varmvatten ?r lika med m?ngden v?rme som tas emot av kallt vatten. I det h?r fallet ?verv?gdes en idealiserad situation och det togs inte h?nsyn till att en viss m?ngd v?rme anv?ndes f?r att v?rma upp glaset d?r vattnet fanns och den omgivande luften. I verkligheten ?r m?ngden v?rme som avges av varmvatten st?rre ?n m?ngden v?rme som tas emot av kallt vatten.

Del 1

1. Den specifika v?rmekapaciteten f?r silver ?r 250 J/(kg °C). Vad betyder det h?r?

1) n?r 1 kg silver svalnar vid 250 °C frig?rs en v?rmem?ngd p? 1 J
2) n?r 250 kg silver svalnar med 1 °C frig?rs en m?ngd v?rme p? 1 J
3) n?r 250 kg silver svalnar med 1 °C, absorberas en m?ngd v?rme p? 1 J
4) n?r 1 kg silver svalnar med 1 °C frig?rs en m?ngd v?rme p? 250 J

2. Den specifika v?rmekapaciteten f?r zink ?r 400 J/(kg °C). Det betyder att

1) n?r 1 kg zink v?rms upp med 400 °C ?kar dess inre energi med 1 J
2) n?r 400 kg zink v?rms upp med 1 °C ?kar dess inre energi med 1 J
3) f?r att v?rma 400 kg zink med 1 °C ?r det n?dv?ndigt att f?rbruka 1 J energi
4) n?r 1 kg zink v?rms upp med 1 °C ?kar dess inre energi med 400 J

3. Vid ?verf?ring av en m?ngd v?rme \(Q \) till en fast kropp med massa \(m \) ?kade kroppstemperaturen med \(\Delta t^\circ \) . Vilket av f?ljande uttryck best?mmer den specifika v?rmekapaciteten hos ?mnet i denna kropp?

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. Figuren visar en graf ?ver beroendet av den m?ngd v?rme som kr?vs f?r att v?rma tv? kroppar (1 och 2) med samma massa p? temperaturen. J?mf?r de specifika v?rmekapacitetsv?rdena (\(c_1 \) och \(c_2 \) ) f?r de ?mnen som dessa kroppar ?r tillverkade av.

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1>c_2 \)
3)\(c_1 4) svaret beror p? v?rdet av kropparnas massa

5. Diagrammet visar m?ngden v?rme som ?verf?rs till tv? kroppar med lika massa n?r deras temperatur ?ndras med samma antal grader. Vilket f?rh?llande ?r korrekt f?r den specifika v?rmekapaciteten hos de ?mnen som kroppar ?r gjorda av?

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

6. Figuren visar en graf ?ver temperaturen hos en fast kropp beroende p? m?ngden v?rme den avger. Kroppsvikt 4 kg. Vad ?r den specifika v?rmekapaciteten hos ?mnet i denna kropp?

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

7. Vid upphettning av ett kristallint ?mne som v?gde 100 g m?ttes ?mnets temperatur och m?ngden v?rme som tillf?rdes ?mnet. M?tdata presenterades i tabellform. Om man antar att energif?rluster kan f?rsummas, best?m ?mnets specifika v?rmekapacitet i fast tillst?nd.

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

8. F?r att v?rma 192 g molybden med 1 K m?ste du ?verf?ra en v?rmem?ngd p? 48 J till den. Vilken ?r den specifika v?rmen f?r detta ?mne?

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

9. Hur mycket v?rme beh?vs f?r att v?rma 100 g bly fr?n 27 till 47 °C?

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

10. Att v?rma en tegelsten fr?n 20 till 85 °C kr?ver samma m?ngd v?rme som att v?rma vatten med samma massa med 13 °C. Tegelstenens specifika v?rmekapacitet ?r

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

11. Fr?n listan med p?st?enden nedan, v?lj tv? korrekta och skriv deras nummer i tabellen.

1) M?ngden v?rme som en kropp f?r n?r dess temperatur ?kar med ett visst antal grader ?r lika med m?ngden v?rme som denna kropp avger n?r dess temperatur minskar med samma antal grader.
2) N?r ett ?mne svalnar ?kar dess inre energi.
3) M?ngden v?rme som ett ?mne f?r vid upphettning anv?nds fr?mst f?r att ?ka den kinetiska energin hos dess molekyler.
4) M?ngden v?rme som ett ?mne f?r vid upphettning anv?nds fr?mst f?r att ?ka den potentiella energin f?r interaktion mellan dess molekyler
5) En kropps inre energi kan endast f?r?ndras genom att tillf?ra en viss m?ngd v?rme till den

12. Tabellen visar resultaten av m?tningar av massa \(m\) , temperaturf?r?ndringar \(\Delta t\) och m?ngden v?rme \(Q\) som frig?rs vid kylning av cylindrar gjorda av koppar eller aluminium .

Vilka p?st?enden motsvarar resultaten av experimentet? V?lj tv? r?tta fr?n listan. Ange deras nummer. Baserat p? de m?tningar som gjorts kan man h?vda att m?ngden v?rme som frig?rs vid kylning

1) beror p? det ?mne som cylindern ?r gjord av.
2) beror inte p? det ?mne som cylindern ?r gjord av.
3) ?kar med ?kande cylindermassa.
4) ?kar med ?kande temperaturskillnad.
5) den specifika v?rmekapaciteten f?r aluminium ?r 4 g?nger st?rre ?n den specifika v?rmekapaciteten f?r tenn.

Del 2

C1. En fast kropp som v?ger 2 kg placeras i en 2 kW ugn och b?rjar v?rmas upp. Figuren visar beroendet av temperaturen \(t\) f?r denna kropp p? uppv?rmningstiden \(\tau \) . Vilken ?r ?mnets specifika v?rmekapacitet?

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

Svar

V?rmekapacitet- det h?r ?r m?ngden v?rme som absorberas av kroppen n?r den v?rms upp med 1 grad.

En kropps v?rmekapacitet anges med en stor latinsk bokstav MED.

Vad beror en kropps v?rmekapacitet p?? F?rst och fr?mst fr?n dess massa. Det ?r klart att uppv?rmning av till exempel 1 kilo vatten kommer att kr?va mer v?rme ?n att v?rma 200 gram.

Hur ?r det med typen av ?mne? L?t oss g?ra ett experiment. L?t oss ta tv? identiska k?rl och efter att ha h?llt vatten som v?ger 400 g i en av dem och vegetabilisk olja som v?ger 400 g i den andra, b?rjar vi v?rma dem med identiska br?nnare. Genom att observera termometerns avl?sningar kommer vi att se att oljan v?rms upp snabbt. F?r att v?rma vatten och olja till samma temperatur m?ste vattnet v?rmas upp l?ngre. Men ju l?ngre vi v?rmer vattnet, desto mer v?rme f?r det fr?n br?nnaren.

Det kr?vs allts? olika m?ngder v?rme f?r att v?rma samma massa av olika ?mnen till samma temperatur. M?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp och d?rmed dess v?rmekapacitet beror p? vilken typ av ?mne kroppen best?r av.

S?, till exempel, f?r att ?ka temperaturen p? vatten som v?ger 1 kg med 1 °C, kr?vs en v?rmem?ngd som ?r lika med 4200 J, och f?r att v?rma samma massa solrosolja med 1 °C, en m?ngd v?rme som ?r lika med 1700 J kr?vs.

En fysisk storhet som visar hur mycket v?rme som kr?vs f?r att v?rma 1 kg av ett ?mne med 1 ?С kallas specifik v?rmekapacitet av detta ?mne.

Varje ?mne har sin egen specifika v?rmekapacitet, som betecknas med den latinska bokstaven c och m?ts i joule per kilogram grad (J/(kg °C)).

Den specifika v?rmekapaciteten f?r samma ?mne i olika aggregationstillst?nd (fast, flytande och gasformig) ?r olika. Till exempel ?r den specifika v?rmekapaciteten f?r vatten 4200 J/(kg °C), och den specifika v?rmekapaciteten f?r is ?r 2100 J/(kg °C); aluminium i fast tillst?nd har en specifik v?rmekapacitet p? 920 J/(kg - °C), och i flytande tillst?nd - 1080 J/(kg - °C).

Observera att vatten har en mycket h?g specifik v?rmekapacitet. D?rf?r absorberar vatten i haven och oceaner, som v?rms upp p? sommaren, en stor m?ngd v?rme fr?n luften. Tack vare detta, p? de platser som ligger n?ra stora vattendrag, ?r sommaren inte lika varm som p? platser l?ngt fr?n vattnet.

Ber?kning av m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp eller som frig?rs av den under kylning.

Av ovanst?ende ?r det tydligt att m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp beror p? vilken typ av substans som kroppen best?r av (d.v.s. dess specifika v?rmekapacitet) och p? kroppens massa. Det ?r ocks? tydligt att m?ngden v?rme beror p? hur m?nga grader vi ska ?ka kroppstemperaturen.

S? f?r att best?mma m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp eller frig?rs av den under kylning, m?ste du multiplicera kroppens specifika v?rmekapacitet med dess massa och med skillnaden mellan dess slutliga och initiala temperaturer:

Q= centimeter (t 2 -t 1),

Var Q- m?ngd v?rme, c- specifik v?rmekapacitet, m- kroppsmassa, t 1- initial temperatur, t 2- slutlig temperatur.

N?r kroppen blir varm t 2> t 1 och d?rf?r Q >0 . N?r kroppen svalnar t 2i< t 1 och d?rf?r Q< 0 .

Om hela kroppens v?rmekapacitet ?r k?nd MED, Q best?ms av formeln: Q = C (t 2 - t 1).

22) Sm?ltning: definition, ber?kning av m?ngden v?rme f?r sm?ltning eller stelning, specifikt sm?ltv?rme, graf ?ver t 0 (Q).

Termodynamik

En gren av molekyl?r fysik som studerar ?verf?ringen av energi, m?nstren f?r omvandling av en typ av energi till en annan. Till skillnad fr?n molekyl?r kinetisk teori tar termodynamiken inte h?nsyn till den inre strukturen hos ?mnen och mikroparametrar.

Termodynamiskt system

Det ?r en samling kroppar som utbyter energi (i form av arbete eller v?rme) med varandra eller med milj?n. Till exempel kyls vattnet i vattenkokaren ner, och v?rme v?xlas mellan vattnet och vattenkokaren och v?rmen fr?n vattenkokaren med omgivningen. En cylinder med gas under kolven: kolven utf?r arbete, som ett resultat av vilket gasen f?r energi och dess makroparametrar ?ndras.

M?ngd v?rme

Detta energi, som systemet tar emot eller sl?pper ut under v?rmev?xlingsprocessen. Betecknad med symbolen Q m?ts den, som vilken energi som helst, i joule.

Som ett resultat av olika v?rmev?xlingsprocesser best?ms energin som ?verf?rs p? sitt eget s?tt.

Uppv?rmning och kylning

Denna process k?nnetecknas av en f?r?ndring i systemets temperatur. M?ngden v?rme best?ms av formeln

Specifik v?rmekapacitet hos ett ?mne med m?tt som m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma upp massenheter av detta ?mne med 1K. Att v?rma 1 kg glas eller 1 kg vatten kr?ver olika mycket energi. Specifik v?rmekapacitet ?r en k?nd m?ngd, redan ber?knad f?r alla ?mnen, se v?rdet i fysiska tabeller.

V?rmekapacitet f?r ?mne C- det h?r ?r m?ngden v?rme som ?r n?dv?ndig f?r att v?rma en kropp utan att ta h?nsyn till dess massa med 1K.

Sm?ltning och kristallisation

Sm?ltning ?r ?verg?ngen av ett ?mne fr?n ett fast till ett flytande tillst?nd. Den omv?nda ?verg?ngen kallas kristallisation.

Energin som spenderas p? att f?rst?ra ett ?mnes kristallgitter best?ms av formeln

Den specifika sm?ltv?rmen ?r ett k?nt v?rde f?r varje ?mne, se v?rdet i fysiska tabeller.

F?r?ngning (avdunstning eller kokning) och kondensation

F?r?ngning ?r ?verg?ngen av ett ?mne fr?n ett flytande (fast) tillst?nd till ett gasformigt tillst?nd. Den omv?nda processen kallas kondensation.

Den specifika f?r?ngningsv?rmen ?r ett k?nt v?rde f?r varje ?mne, se v?rdet i fysiska tabeller.

F?rbr?nning

M?ngden v?rme som frig?rs n?r ett ?mne brinner

F?rbr?nningsv?rmen ?r ett k?nt v?rde f?r varje ?mne, se v?rdet i fysiska tabeller.

F?r ett slutet och adiabatiskt isolerat system av kroppar ?r v?rmebalansekvationen uppfylld. Den algebraiska summan av de m?ngder v?rme som ges och tas emot av alla organ som deltar i v?rmev?xling ?r lika med noll:

Qi +Q2 +...+Qn =0

23) V?tskors struktur. Ytskikt. Ytsp?nningskraft: exempel p? manifestation, ber?kning, ytsp?nningskoefficient.

Fr?n tid till annan kan vilken molekyl som helst flytta till en n?rliggande ledig plats. S?dana hopp i v?tskor f?rekommer ganska ofta; d?rf?r ?r molekylerna inte bundna till specifika centra, som i kristaller, och kan r?ra sig genom hela v?tskans volym. Detta f?rklarar fluiditeten hos v?tskor. P? grund av den starka interaktionen mellan n?ra bel?gna molekyler kan de bilda lokala (instabila) ordnade grupper som inneh?ller flera molekyler. Detta fenomen kallas st?ng ordning(Fig. 3.5.1).

Koefficienten v kallas temperaturkoefficient f?r volymetrisk expansion . Denna koefficient f?r v?tskor ?r tiotals g?nger h?gre ?n f?r fasta ?mnen. F?r vatten, till exempel, vid en temperatur p? 20 °C v i ? 2 10 – 4 K – 1, f?r st?l v st ? 3,6 10 – 5 K – 1, f?r kvartsglas v kv ? 9 10 – 6 K - 1 .

Den termiska expansionen av vatten har en intressant och viktig anomali f?r livet p? jorden. Vid temperaturer under 4 °C expanderar vattnet n?r temperaturen sjunker (v< 0). Максимум плотности r в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

N?r vatten fryser expanderar det, s? att isen f?rblir flytande p? ytan av en iskall vattenmassa. Temperaturen p? frysvatten under isen ?r 0 °C. I t?tare vattenlager i botten av reservoaren ?r temperaturen cirka 4 °C. Tack vare detta kan liv existera i vattnet i frysande reservoarer.

Den mest intressanta egenskapen hos v?tskor ?r n?rvaron fri yta . V?tska, till skillnad fr?n gaser, fyller inte hela volymen av beh?llaren i vilken den h?lls. En gr?nsyta bildas mellan v?tskan och gasen (eller ?nga), som ?r under speciella f?rh?llanden j?mf?rt med resten av v?tskan. Man b?r komma ih?g att p? grund av den extremt l?ga kompressibiliteten, f?rekomsten av ett mer t?tt packat ytskikt. leder inte till n?gon m?rkbar f?r?ndring av v?tskans volym. Om en molekyl r?r sig fr?n ytan till v?tskan kommer krafterna fr?n intermolekyl?r interaktion att g?ra positivt arbete. Tv?rtom, f?r att dra ett visst antal molekyler fr?n v?tskans djup till ytan (dvs. ?ka v?tskans yta), m?ste yttre krafter utf?ra positivt arbete D A extern, proportionell mot f?r?ndringen D S ytarea:

Det ?r k?nt fr?n mekaniken att j?mviktstillst?nden i ett system motsvarar minimiv?rdet f?r dess potentiella energi. Det f?ljer att den fria ytan av v?tskan tenderar att minska dess yta. Av denna anledning f?r en fri droppe v?tska en sf?risk form. V?tskan beter sig som om krafter som verkar tangentiellt mot dess yta drar ihop (drar) denna yta. Dessa krafter kallas ytsp?nningskrafter .

N?rvaron av ytsp?nningskrafter g?r att ytan p? en v?tska ser ut som en elastisk str?ckt film, med den enda skillnaden att de elastiska krafterna i filmen beror p? dess ytarea (dvs p? hur filmen deformeras) och ytsp?nningen krafter inte beroende p? v?tskans yta.

Vissa v?tskor, som tv?lvatten, har f?rm?gan att bilda tunna filmer. V?lk?nda s?pbubblor har en regelbunden sf?risk form - detta visar ocks? effekten av ytsp?nningskrafter. Om en tr?dram, vars ena sidor ?r r?rlig, s?nks ned i en tv?ll?sning, kommer hela ramen att t?ckas med en film av v?tska (Fig. 3.5.3).

Ytsp?nningskrafter tenderar att reducera filmens yta. F?r att balansera den r?rliga sidan av ramen, m?ste en extern kraft appliceras p? den om, under p?verkan av kraft, tv?rbalken r?r sig med D x, d? kommer arbetet D att utf?ras A vn = F vn D x = D E sid = sD S, d?r D S = 2LD x– ?kning av ytan p? b?da sidor av tv?lfilmen. Eftersom kraftmodulerna och ?r desamma kan vi skriva:

S?ledes kan ytsp?nningskoefficienten s definieras som modul f?r ytsp?nningskraften som verkar per l?ngdenhet av linjen som begr?nsar ytan.

P? grund av verkan av ytsp?nningskrafter i v?tskedroppar och inuti s?pbubblor, uppst?r ?vertryck D sid. Om du mentalt sk?r en sf?risk droppe av radie R i tv? halvor, d? m?ste var och en av dem vara i j?mvikt under inverkan av ytsp?nningskrafter som appliceras p? sk?rgr?nsen f?r l?ngden 2p R och ?vertryckskrafter som verkar p? omr?det p R 2 sektioner (Fig. 3.5.4). J?mviktstillst?ndet skrivs som

Om dessa krafter ?r st?rre ?n krafterna f?r v?xelverkan mellan sj?lva v?tskans molekyler, d? v?ter ytan av ett fast ?mne. I det h?r fallet n?rmar sig v?tskan ytan av det fasta ?mnet med en viss spetsig vinkel th, karakteristisk f?r ett givet v?tske-fast par. Vinkeln th kallas kontaktvinkel . Om krafterna f?r v?xelverkan mellan v?tskemolekyler ?verstiger krafterna f?r deras v?xelverkan med fasta molekyler, s? visar sig kontaktvinkeln th vara trubbig (fig. 3.5.5). I det h?r fallet s?ger de att v?tskan bl?ter inte ytan av ett fast ?mne. P? fullst?ndig v?tningth = 0, at fullst?ndigt icke-v?tandeth = 180°.

Kapill?rfenomen kallas uppg?ng eller fall av v?tska i r?r med liten diameter - kapill?rer. V?tande v?tskor stiger genom kapill?rerna, icke-v?tande v?tskor sjunker.

I fig. 3.5.6 visar ett kapill?rr?r med en viss radie r s?nkt i den nedre ?nden till en v?tande v?tska med densiteten r. Den ?vre ?nden av kapill?ren ?r ?ppen. ?kningen av v?tska i kapill?ren forts?tter tills tyngdkraften som verkar p? v?tskepelaren i kapill?ren blir lika stor som den resulterande F n ytsp?nningskrafter som verkar l?ngs gr?nsen f?r kontakt mellan v?tskan och kapill?rens yta: F t = F n, var F t = mg = r hp r 2 g, F n = s2p r cos th.

Detta inneb?r:

Med fullst?ndig icke-v?tande th = 180°, cos th = –1 och d?rf?r, h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

Vatten v?ter n?stan helt den rena glasytan. Tv?rtom v?ter inte kvicksilver glasytan helt. D?rf?r sjunker niv?n av kvicksilver i glaskapill?ren under niv?n i k?rlet.

24) F?r?ngning: definition, typer (avdunstning, kokning), ber?kning av m?ngden v?rme f?r f?r?ngning och kondensation, specifikt f?r?ngningsv?rme.

Avdunstning och kondensation. F?rklaring av fenomenet avdunstning utifr?n id?er om materiens molekyl?ra struktur. Specifik f?r?ngningsv?rme. Dess enheter.

Fenomenet att f?rvandla en v?tska till ?nga kallas f?r?ngning.

avdunstning - f?r?ngningsprocessen som sker fr?n en ?ppen yta.

V?tskemolekyler r?r sig med olika hastigheter. Om n?gon molekyl hamnar p? ytan av en v?tska kan den ?vervinna attraktionen av n?rliggande molekyler och flyga ut ur v?tskan. De utst?tta molekylerna bildar ?nga. De ?terst?ende molekylerna i v?tskan ?ndrar hastighet vid kollision. Samtidigt f?r vissa molekyler en hastighet som ?r tillr?cklig f?r att flyga ut ur v?tskan. Denna process forts?tter s? att v?tskorna avdunstar l?ngsamt.

*Avdunstningshastigheten beror p? typen av v?tska. De v?tskor vars molekyler attraheras med mindre kraft avdunstar snabbare.

*Avdunstning kan ske vid vilken temperatur som helst. Men vid h?ga temperaturer sker avdunstning snabbare .

*Avdunstningshastigheten beror p? dess yta.

*Med vind (luftfl?de) sker avdunstning snabbare.

Under avdunstning minskar den inre energin, eftersom Under avdunstning l?mnar v?tskan snabba molekyler, d?rf?r minskar medelhastigheten f?r de ?terst?ende molekylerna. Det betyder att om det inte sker n?got infl?de av energi utifr?n, s? minskar temperaturen p? v?tskan.

Fenomenet att ?nga f?rvandlas till v?tska kallas kondensation. Det ?tf?ljs av frig?rande av energi.

?ngkondensering f?rklarar bildandet av moln. Vatten?nga som stiger ?ver marken bildar moln i de ?vre kalla luftlagren, som best?r av sm? droppar vatten.

Specifik f?r?ngningsv?rme – fysisk ett v?rde som visar hur mycket v?rme som beh?vs f?r att omvandla en v?tska som v?ger 1 kg till ?nga utan att temperaturen ?ndras.

Ud. f?r?ngningsv?rme betecknas med bokstaven L och m?tt i J/kg

Ud. vattens f?r?ngningsv?rme: L=2,3x10 6 J/kg, alkohol L=0,9x10 6

M?ngd v?rme som kr?vs f?r att omvandla v?tska till ?nga: Q = Lm

V?RMEV?XLING.

1. V?rmev?xling.

V?rmev?xling eller v?rme?verf?ring?r processen att ?verf?ra den inre energin i en kropp till en annan utan att arbeta.

Det finns tre typer av v?rme?verf?ring.

1) V?rmeledningsf?rm?ga– Det h?r ?r v?rmev?xling mellan kroppar under deras direkta kontakt.

2) Konvektion– Detta ?r v?rmev?xling d?r v?rme ?verf?rs av gas- eller v?tskefl?den.

3) Str?lning– Det h?r ?r v?rmev?xling genom elektromagnetisk str?lning.

2. M?ngd v?rme.

M?ngden v?rme ?r ett m?tt p? f?r?ndringen i en kropps inre energi under v?rmev?xling. Betecknas med bokstaven Q.

Enhet f?r att m?ta m?ngden v?rme = 1 J.

M?ngden v?rme som tas emot av en kropp fr?n en annan kropp som ett resultat av v?rmev?xling kan spenderas p? att ?ka temperaturen (?ka den kinetiska energin hos molekyler) eller att ?ndra aggregationstillst?ndet (?ka potentiell energi).

3. ?mnets specifika v?rmekapacitet.

Erfarenheten visar att m?ngden v?rme som kr?vs f?r att v?rma en kropp med massa m fr?n temperatur T 1 till temperatur T 2 ?r proportionell mot kroppens massa m och temperaturskillnaden (T 2 - T 1), d.v.s.

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

Med kallas den specifika v?rmekapaciteten hos ?mnet i den uppv?rmda kroppen.

Den specifika v?rmekapaciteten f?r ett ?mne ?r lika med den m?ngd v?rme som m?ste tillf?ras 1 kg av ?mnet f?r att v?rma det med 1 K.

M?ttenhet f?r specifik v?rmekapacitet =.

V?rmekapacitetsv?rdena f?r olika ?mnen finns i fysiska tabeller.

Exakt samma m?ngd v?rme Q kommer att frig?ras n?r kroppen kyls av DT.

4. Specifik f?r?ngningsv?rme.

Erfarenheten visar att m?ngden v?rme som kr?vs f?r att omvandla en v?tska till ?nga ?r proportionell mot v?tskans massa, d.v.s.

Q = Lm,

var ?r proportionalitetskoefficienten L kallas det specifika f?r?ngningsv?rmet.

Det specifika f?r?ngningsv?rmet ?r lika med den m?ngd v?rme som kr?vs f?r att omvandla 1 kg v?tska vid kokpunkten till ?nga.

En m?ttenhet f?r det specifika f?r?ngningsv?rmet.

Under den omv?nda processen, ?ngkondensation, frig?rs v?rme i samma m?ngd som anv?ndes f?r ?ngbildning.

5. Specifik fusionsv?rme.

Erfarenheten visar att m?ngden v?rme som kr?vs f?r att omvandla en fast substans till en v?tska ?r proportionell mot kroppens massa, d.v.s.

Q = l m,

d?r proportionalitetskoefficienten l kallas det specifika sm?ltv?rmet.

Det specifika sm?ltv?rmet ?r lika med den m?ngd v?rme som kr?vs f?r att omvandla en fast kropp som v?ger 1 kg till en v?tska vid sm?ltpunkten.

En m?ttenhet f?r det specifika sm?ltv?rmet.

Under den omv?nda processen, kristallisering av v?tskan, frig?rs v?rme i samma m?ngd som anv?ndes f?r sm?ltning.

6. Specifik v?rme vid f?rbr?nning.

Erfarenheten visar att m?ngden v?rme som frig?rs vid fullst?ndig f?rbr?nning av br?nsle ?r proportionell mot br?nslets massa, d.v.s.

Q = qm,

D?r proportionalitetskoefficienten q kallas det specifika f?rbr?nningsv?rmet.

Det specifika f?rbr?nningsv?rmet ?r lika med m?ngden v?rme som frig?rs vid fullst?ndig f?rbr?nning av 1 kg br?nsle.

M?ttenhet f?r specifikt f?rbr?nningsv?rme.

7. V?rmebalansekvation.

V?rmev?xling involverar tv? eller flera kroppar. Vissa kroppar avger v?rme, medan andra tar emot den. V?rmev?xling sker tills kropparnas temperaturer blir lika. Enligt lagen om energibevarande ?r m?ngden v?rme som avges lika med m?ngden som tas emot. P? grundval av detta skrivs v?rmebalansekvationen.

L?t oss titta p? ett exempel.

En kropp med massa m 1, vars v?rmekapacitet ?r c 1, har en temperatur T 1, och en kropp med massa m 2, vars v?rmekapacitet ?r c 2, har en temperatur T 2. Dessutom ?r T 1 st?rre ?n T 2. Dessa kroppar kommer i kontakt. Erfarenheten visar att en kall kropp (m 2) b?rjar v?rmas upp och en varm kropp (m 1) b?rjar svalna. Detta tyder p? att en del av den varma kroppens inre energi ?verf?rs till den kalla, och temperaturerna utj?mnas. L?t oss beteckna den slutliga totala temperaturen med th.

M?ngden v?rme som ?verf?rs fr?n en varm kropp till en kall

Q ?verf?rd. = c 1 m 1 (T 1 – th )

M?ngden v?rme som tas emot av en kall kropp fr?n en varm

Q mottagen. = c 2 m 2 (th – T 2 )

Enligt lagen om energibevarande Q ?verf?rd. = Q mottagen., dvs.

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

L?t oss ?ppna parenteserna och uttrycka v?rdet p? den totala station?ra temperaturen th.

I detta fall f?r vi temperaturv?rdet th i kelvin.

Men eftersom Q passeras i uttrycken.

och Q tas emot. ?r skillnaden mellan tv? temperaturer, och den ?r densamma b?de i Kelvin och i grader Celsius, d? kan ber?kningen utf?ras i grader Celsius. Sedan

I detta fall f?r vi temperaturv?rdet th i grader Celsius.

Utj?mningen av temperaturer som ett resultat av v?rmeledningsf?rm?ga kan f?rklaras utifr?n molekyl?r kinetisk teori som utbytet av kinetisk energi mellan molekyler vid kollision i processen med termisk kaotisk r?relse.

Detta exempel kan illustreras med en graf. 81.
Tr?ning Ber?kna m?ngden v?rme som kommer att frig?ras under reduktionen av Fe 2 O 3
metalliskt aluminium om 335,1 g j?rn erh?lls. Svar: 2543,1 kJ.
L?sning:

Reaktionsekvation:

= (Al2O3) - (Fe2O3) = -1669,8 -(-822,1) = -847,7 kJ

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : Ber?kning av m?ngden v?rme som frig?rs vid mottagning av 335,1 g j?rn g?rs fr?n proportionen: . 335,1)/ (2 . X; x = (0847,7

55,85) = 2543,1 kJ,

d?r 55,85 atommassa av j?rn. Svar:

2543,1 kJ.

Termisk effekt av reaktion
Uppgift 82.
Gasformig etylalkohol C2H5OH kan erh?llas genom v?xelverkan mellan etylen C 2 H 4 (g) och vatten?nga. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Svar: -45,76 kJ.
L?sning:

Reaktionsekvationen ?r:

V?rdena f?r standardv?rme f?r bildning av ?mnen anges i speciella tabeller. Med tanke p? att v?rmen f?r bildning av enkla ?mnen konventionellt antas vara noll. L?t oss ber?kna den termiska effekten av reaktionen med hj?lp av en konsekvens av Hess lag, vi f?r:

= (C2H5OH) – [(C2H4) + (H2O)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = - 45,76 kJ

Reaktionsekvationer d?r deras aggregationstillst?nd eller kristallmodifiering, s?v?l som det numeriska v?rdet av termiska effekter anges bredvid symbolerna f?r kemiska f?reningar, kallas termokemiska. I termokemiska ekvationer, om inget specifikt anges, indikeras v?rdena f?r termiska effekter vid konstant tryck Q p lika med f?r?ndringen i systemets entalpi. V?rdet anges vanligtvis p? h?ger sida av ekvationen, ?tskilda av ett kommatecken eller semikolon. F?ljande f?rkortade beteckningar f?r tillst?ndet f?r aggregation av ett ?mne accepteras: G- gasformig, och- v?tska, Till

Om v?rme frig?rs som ett resultat av en reaktion, d?< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

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

d?r 55,85 atommassa av j?rn.-45,76 kJ.

Uppgift 83.
Ber?kna den termiska effekten av reduktionsreaktionen av j?rn(II)oxid med v?te baserat p? f?ljande termokemiska ekvationer:

a) EO (k) + CO (g) = Fe (k) + CO2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/202 (g) = CO2 (g); = -283,0 kJ;
c) H2 (g) + 1/202 (g) = H2O (g); = -241,83 kJ.
Svar: +27,99 kJ.

Gasformig etylalkohol C2H5OH kan erh?llas genom v?xelverkan mellan etylen C 2 H 4 (g) och vatten?nga. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Svar: -45,76 kJ.
Reaktionsekvationen f?r reduktion av j?rn(II)oxid med v?te har formen:

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

= (H2O) – [ (FeO)

Vattnets bildningsv?rme ges av ekvationen

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

och bildningsv?rmet f?r j?rn(II)oxid kan ber?knas genom att subtrahera ekvation (a) fr?n ekvation (b).

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

d?r 55,85 atommassa av j?rn.+27,99 kJ.

Uppgift 84.
N?r gasformigt svavelv?te och koldioxid interagerar bildas vatten?nga och koldisulfid CS 2 (g). Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion och ber?kna f?rst dess termiska effekt. Svar: +65,43 kJ.
Gasformig etylalkohol C2H5OH kan erh?llas genom v?xelverkan mellan etylen C 2 H 4 (g) och vatten?nga. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Svar: -45,76 kJ.
G- gasformig, och- v?tska, Till-- kristallin. Dessa symboler utel?mnas om ?mnenas aggregerade tillst?nd ?r uppenbart, till exempel O 2, H 2, etc.
L?sning:

2H2S (g) + CO2 (g) = 2H2O (g) + CS2 (g); = ?

V?rdena f?r standardv?rme f?r bildning av ?mnen anges i speciella tabeller. Med tanke p? att bildningsv?rmen f?r enkla ?mnen konventionellt antas vara noll. Den termiska effekten av en reaktion kan ber?knas med hj?lp av en f?ljd av Hess lag:

= (H2O)+ (СS2) – [(H2S)+ (СO2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H2S (g) + CO2 (g) = 2H2O (g) + CS2 (g); = +65,43 kJ.

d?r 55,85 atommassa av j?rn.+65,43 kJ.

Termokemisk reaktionsekvation

Uppgift 85.
Skriv den termokemiska ekvationen f?r reaktionen mellan CO (g) och v?te, som ett resultat av vilken CH 4 (g) och H 2 O (g) bildas. Hur mycket v?rme kommer att frig?ras under denna reaktion om 67,2 liter metan producerades i normala f?rh?llanden? Svar: 618,48 kJ.
Gasformig etylalkohol C2H5OH kan erh?llas genom v?xelverkan mellan etylen C 2 H 4 (g) och vatten?nga. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Svar: -45,76 kJ.
Reaktionsekvationer d?r deras aggregationstillst?nd eller kristallmodifiering, s?v?l som det numeriska v?rdet av termiska effekter anges bredvid symbolerna f?r kemiska f?reningar, kallas termokemiska. I termokemiska ekvationer, om inget specifikt anges, anges v?rdena f?r termiska effekter vid konstant tryck Q p lika med f?r?ndringen i systemets entalpi. V?rdet anges vanligtvis p? h?ger sida av ekvationen, ?tskilda av ett kommatecken eller semikolon. F?ljande f?rkortade beteckningar f?r tillst?ndet f?r aggregation av ett ?mne accepteras: G- gasformig, och- n?got, Till- kristallint. Dessa symboler utel?mnas om ?mnenas aggregerade tillst?nd ?r uppenbart, till exempel O 2, H 2, etc.
L?sning:

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

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

Den termokemiska ekvationen blir:

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

d?r 55,85 atommassa av j?rn. 618,48 kJ.

V?rme av bildning

Uppgift 86.
Den termiska effekten av vilken reaktion ?r lika med bildningsv?rmet. Ber?kna bildningsv?rmet f?r NO baserat p? f?ljande termokemiska ekvationer:
a) 4NH3 (g) + 502 (g) = 4NO (g) + 6H2O (1); = -1168,80 kJ;
b) 4NH3 (g) + 302 (g) = 2N2 (g) + 6H2O (1); = -1530,28 kJ
Svar: 90,37 kJ.
Gasformig etylalkohol C2H5OH kan erh?llas genom v?xelverkan mellan etylen C 2 H 4 (g) och vatten?nga. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Svar: -45,76 kJ.
Standardbildningsv?rmet ?r lika med reaktionsv?rmet f?r bildningen av 1 mol av detta ?mne fr?n enkla ?mnen under standardf?rh?llanden (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Bildandet av NO fr?n enkla ?mnen kan representeras enligt f?ljande:

1/2N2 + 1/2O2 = NEJ

Given ?r reaktion (a), som producerar 4 mol NO, och given reaktion (b), som producerar 2 mol N2. Syre ?r involverat i b?da reaktionerna. D?rf?r, f?r att best?mma standardv?rmet f?r bildning av NO, komponerar vi f?ljande Hess-cykel, d.v.s. vi m?ste subtrahera ekvation (a) fr?n ekvation (b):

S?ledes, 1/2N2 + 1/202 = NO; = +90,37 kJ.

d?r 55,85 atommassa av j?rn. 618,48 kJ.

Uppgift 87.
Kristallin ammoniumklorid bildas genom reaktion av ammoniak och v?tekloridgaser. Skriv den termokemiska ekvationen f?r denna reaktion, efter att tidigare ha ber?knat dess termiska effekt. Hur mycket v?rme frig?rs om 10 liter ammoniak f?rbrukades i reaktionen, r?knat under normala f?rh?llanden? Svar: 78,97 kJ.
metalliskt aluminium om 335,1 g j?rn erh?lls. Svar: 2543,1 kJ.
Reaktionsekvationer d?r deras aggregationstillst?nd eller kristallmodifiering, s?v?l som det numeriska v?rdet av termiska effekter anges bredvid symbolerna f?r kemiska f?reningar, kallas termokemiska. I termokemiska ekvationer, om inget specifikt anges, anges v?rdena f?r termiska effekter vid konstant tryck Q p lika med f?r?ndringen i systemets entalpi. V?rdet anges vanligtvis p? h?ger sida av ekvationen, ?tskilda av ett kommatecken eller semikolon. F?ljande har godk?nts: Till-- kristallin. Dessa symboler utel?mnas om ?mnenas aggregerade tillst?nd ?r uppenbart, till exempel O 2, H 2, etc.
L?sning:

NH3 (g) + HCl (g) = NH4CI (k). ;

= ?
= (NH4Cl) – [(NH3)+ (HCl)];

Den termokemiska ekvationen blir:

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

22,4 : -176,85 = 10 : V?rmen som frig?rs under reaktionen av 10 liter ammoniak i denna reaktion best?ms fr?n proportionen:

d?r 55,85 atommassa av j?rn. X; x = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.