Chiqarilgan issiqlik miqdorini hisoblash formulasi. Issiqlik miqdori, issiqlik effekti va hosil bo'lish issiqligini qanday hisoblash mumkin

>>Fizika: tanani isitish uchun zarur bo'lgan va sovutish paytida u tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdorini hisoblash

Tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorini qanday hisoblashni o'rganish uchun biz birinchi navbatda uning qanday miqdorlarga bog'liqligini aniqlaymiz.
Oldingi paragrafdan biz allaqachon bilamizki, bu issiqlik miqdori tananing qaysi moddadan iboratligiga bog'liq (ya'ni, uning o'ziga xos issiqlik sig'imi):
Q c ga bog'liq
Lekin bu hammasi emas.

Agar biz choynakdagi suvni faqat iliq bo'lishi uchun isitmoqchi bo'lsak, biz uni uzoq vaqt isitmaymiz. Va suv issiq bo'lishi uchun biz uni uzoqroq qizdiramiz. Ammo choynak isitgich bilan qanchalik uzoqroq aloqa qilsa, undan ko'proq issiqlik olinadi.

Shuning uchun, isitish vaqtida tananing harorati qanchalik ko'p o'zgarsa, unga ko'proq issiqlik o'tkazilishi kerak.

Tananing dastlabki harorati tini, oxirgi harorati esa tfinga teng bo'lsin. Keyin tana haroratining o'zgarishi farq bilan ifodalanadi:

Nihoyat, hamma buni biladi isitish, masalan, 2 kg suv 1 kg suvni isitish uchun sarflanganidan ko'ra ko'proq vaqt (va shuning uchun ko'proq issiqlik) oladi. Bu shuni anglatadiki, tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori tananing massasiga bog'liq:

Demak, issiqlik miqdorini hisoblash uchun siz jism yaratilgan moddaning o'ziga xos issiqlik sig'imini, bu jismning massasini va uning yakuniy va dastlabki haroratlari orasidagi farqni bilishingiz kerak.

Masalan, 5 kg massali temir qismini isitish uchun qancha issiqlik kerakligini aniqlash kerak, agar uning dastlabki harorati 20 ° C, oxirgi harorat esa 620 ° C bo'lishi kerak.

8-jadvaldan biz temirning o'ziga xos issiqlik sig'imi c = 460 J / (kg ° C) ekanligini aniqlaymiz. Bu shuni anglatadiki, 1 kg temirni 1 ° C ga qizdirish uchun 460 J kerak bo'ladi.
5 kg temirni 1 ° C ga qizdirish uchun 5 marta issiqlik miqdori talab qilinadi, ya'ni. 460 J * 5 = 2300 J.

Temirni 1 °C ga emas, balki qizdirish uchun A t \u003d 600 ° C, yana 600 baravar ko'proq issiqlik talab qilinadi, ya'ni 2300 J X 600 \u003d 1 380 000 J. Bu dazmol 620 dan 20 ° C gacha soviganida aynan bir xil (modul) issiqlik chiqariladi.

Shunday qilib, tanani isitish uchun zarur bo'lgan yoki sovutish paytida chiqaradigan issiqlik miqdorini topish uchun tananing o'ziga xos issiqligini uning massasiga va oxirgi va boshlang'ich harorati o'rtasidagi farqga ko'paytirish kerak:

??? 1. Jismning qizdirilganda qabul qiladigan issiqlik miqdori uning massasi va harorat o'zgarishiga bog'liqligini ko'rsatadigan misollar keltiring. 2. Tanani isitish uchun zarur bo'lgan yoki uning davomida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori qanday formula bo'yicha sovutish?

S.V. Gromov, N.A. Vatan, fizika 8-sinf

Internet saytlaridan o'quvchilar tomonidan taqdim etilgan

Fizika fanidan sinflar bo'yicha topshiriq va javoblar, fizika konspektlarini yuklab olish, fizika darslarini rejalashtirish 8-sinf, o'quvchining darsga tayyorlanishi uchun hamma narsa, fizikadan dars rejasi, fizika testlari onlayn, uy va ish.

Dars mazmuni dars xulosasi qo'llab-quvvatlash ramka dars taqdimoti tezlashtirish usullari interaktiv texnologiyalar Amaliyot topshiriq va mashqlar o'z-o'zini tekshirish seminarlar, treninglar, keyslar, kvestlar uy vazifalarini muhokama qilish savollari talabalar tomonidan ritorik savollar Tasvirlar audio, videokliplar va multimedia fotosuratlar, rasmlar grafikasi, jadvallar, sxemalar hazil, latifalar, hazillar, komikslar, matallar, krossvordlar, tirnoqlar Qo'shimchalar tezislar maqolalar, qiziquvchan varaqlar uchun chiplar darsliklar, asosiy va qo'shimcha atamalarning lug'ati Darslik va darslarni takomillashtirishdarslikdagi xatolarni tuzatish darslikdagi parchani yangilash darsdagi innovatsiya elementlarini eskirgan bilimlarni yangilari bilan almashtirish Faqat o'qituvchilar uchun mukammal darslar yil uchun kalendar rejasi muhokama dasturining uslubiy tavsiyalari Integratsiyalashgan darslar

1. Ishni bajarish orqali ichki energiyaning o'zgarishi ish miqdori bilan tavsiflanadi, ya'ni. ish - ma'lum bir jarayonda ichki energiya o'zgarishining o'lchovidir. Issiqlik uzatish jarayonida tananing ichki energiyasining o'zgarishi chaqirilgan qiymat bilan tavsiflanadi issiqlik miqdori.

Issiqlik miqdori - bu ish bajarmasdan issiqlik uzatish jarayonida tananing ichki energiyasining o'zgarishi.

Issiqlik miqdori \ (Q \) harfi bilan belgilanadi. Issiqlik miqdori ichki energiya o'zgarishining o'lchovi bo'lgani uchun uning birligi joul (1 J) dir.

Jism ma'lum miqdorda issiqlikni ish qilmasdan o'tkazsa, uning ichki energiyasi ortadi, agar tana ma'lum miqdorda issiqlik chiqarsa, uning ichki energiyasi kamayadi.

2. Agar siz ikkita bir xil idishga 100 g, boshqasiga 400 g suvni bir xil haroratda quyib, bir xil o'choqlarga qo'ysangiz, birinchi idishdagi suv avvalroq qaynaydi. Shunday qilib, tananing massasi qanchalik katta bo'lsa, uni isitish uchun qancha issiqlik kerak bo'ladi. Sovutish bilan ham xuddi shunday: massasi kattaroq jism sovutilganda ko'proq issiqlik chiqaradi. Bu jismlar bir xil moddadan tuzilgan va ular bir xil darajada qiziydi yoki soviydi.

3. Agar biz hozir 100 g suvni 30 dan 60 ° C gacha qizdirsak, ya'ni. 30 °S ga, keyin esa 100 °S gacha, ya'ni. 70 ° C ga, keyin birinchi holatda isitish ikkinchisiga qaraganda kamroq vaqt talab etadi va shunga mos ravishda suvni 70 ° C ga isitishdan ko'ra 30 ° C ga suvni isitish uchun kamroq issiqlik sarflanadi. Shunday qilib, issiqlik miqdori oxirgi \((t_2\,^\circ C) \) va dastlabki \((t_1\,^\circ C) \) haroratlar orasidagi farqga to‘g‘ridan-to‘g‘ri proportsionaldir: \(Q \sim(t_2- t_1) \) .

4. Agar hozir bitta idishga 100 g suv quyilsa va boshqa shunga o'xshash idishga ozroq suv quyilsa va ichiga metall korpus qo'yilgan bo'lsa, uning massasi va suvning massasi 100 g bo'lsa va idishlar bir xilda qizdirilsa. plitkalar, keyin faqat suvni o'z ichiga olgan idishda suv va metall korpusga qaraganda pastroq haroratga ega bo'lishini ko'rish mumkin. Shuning uchun, har ikkala idishdagi tarkibning harorati bir xil bo'lishi uchun, suvga va metall korpusga qaraganda ko'proq issiqlik miqdori suvga o'tkazilishi kerak. Shunday qilib, tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori bu tananing qaysi moddadan yaratilganiga bog'liq.

5. Tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdorining moddaning turiga bog'liqligi fizik miqdor bilan tavsiflanadi. moddaning solishtirma issiqlik sig'imi.

1 kg moddani 1 ° C (yoki 1 K) ga qizdirish uchun uni bildirishi kerak bo'lgan issiqlik miqdoriga teng bo'lgan jismoniy miqdor moddaning o'ziga xos issiqligi deb ataladi.

1 °C ga sovutilganda 1 kg moddadan bir xil miqdordagi issiqlik chiqariladi.

Maxsus issiqlik sig'imi \ (c \) harfi bilan belgilanadi. Maxsus issiqlik sig'imi birligi 1 J / kg ° C yoki 1 J / kg K.

Moddalarning o'ziga xos issiqlik sig'imi qiymatlari eksperimental tarzda aniqlanadi. Suyuqliklar metallarga qaraganda yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega; Suv eng yuqori o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega, oltin juda kichik o'ziga xos issiqlik sig'imiga ega.

Qo'rg'oshinning o'ziga xos issiqlik sig'imi 140 J / kg ° S ni tashkil qiladi. Bu 1 kg qo'rg'oshinni 1 °C ga qizdirish uchun 140 J issiqlik miqdorini sarflash kerakligini anglatadi. 1 kg suv 1 ° C ga soviganida ham xuddi shunday issiqlik chiqariladi.

Issiqlik miqdori tananing ichki energiyasining o'zgarishiga teng bo'lganligi sababli aytishimiz mumkinki, solishtirma issiqlik sig'imi 1 kg moddaning harorati 1 ° C ga o'zgarganda uning ichki energiyasi qancha o'zgarishini ko'rsatadi. Xususan, 1 kg qo‘rg‘oshinning ichki energiyasi 1 °C ga qizdirilganda 140 J ga ortadi, sovutilganda esa 140 J ga kamayadi.

Massali jismni \(m \) haroratdan \((t_1\,^\circ C) \) haroratgacha ((t_2\,) isitish uchun zarur bo‘lgan issiqlik miqdori ^\circ C) \) , moddaning solishtirma issiqligi, tana massasi va oxirgi va dastlabki haroratlar orasidagi farq mahsulotiga teng, ya'ni.

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

Xuddi shu formula sovutilganda tananing chiqaradigan issiqlik miqdorini hisoblash uchun ishlatiladi. Faqat bu holatda oxirgi haroratni dastlabki haroratdan olib tashlash kerak, ya'ni. Kattaroq haroratdan kichikroq haroratni olib tashlang.

6. Muammoni hal qilish misoli. 80 ° C haroratda 200 g suv bo'lgan stakanga 20 ° C haroratda 100 g suv quyiladi. Shundan so'ng, idishda 60 ° C harorat o'rnatildi. Sovuq suv qancha issiqlikni oladi va issiq suv chiqaradi?

Muammoni hal qilishda siz quyidagi harakatlar ketma-ketligini bajarishingiz kerak:

muammoning holatini qisqacha yozing;
kattaliklarning qiymatlarini SI ga aylantirish;
muammoni tahlil qilish, qaysi organlar issiqlik almashinuvida ishtirok etishini, qaysi organlar energiya berishini va qaysi organlarni olishini aniqlash;
muammoni umumiy tarzda hal qilish;
hisob-kitoblarni amalga oshirish;
olingan javobni tahlil qilish.

1. Vazifa.

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

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

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

3. Vazifalarni tahlil qilish. Muammo issiq va sovuq suv o'rtasidagi issiqlik almashinuvi jarayonini tavsiflaydi. Issiq suv \(Q_1 \) issiqlik miqdorini beradi va \(t_1 \) haroratdan \(t \) haroratgacha soviydi. Sovuq suv \(Q_2 \) issiqlik miqdorini oladi va \(t_2 \) haroratdan \(t \) haroratgacha qiziydi.

4. Muammoni umumiy shaklda hal qilish. Issiq suv tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdori quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: \(Q_1=c_1m_1(t_1-t) \) .

Sovuq suv tomonidan qabul qilingan issiqlik miqdori quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi: \(Q_2=c_2m_2(t-t_2) \) .

5. Hisoblash.
\ (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 16800 J

6. Javobda issiq suvning issiqlik miqdori sovuq suv qabul qilgan issiqlik miqdoriga teng ekanligi aniqlandi. Bunday holda, ideallashtirilgan vaziyat ko'rib chiqildi va suv joylashgan stakanni va uning atrofidagi havoni isitish uchun ma'lum miqdorda issiqlik ishlatilganligi hisobga olinmadi. Haqiqatda, issiq suv tomonidan chiqariladigan issiqlik miqdori sovuq suvning issiqlik miqdoridan kattaroqdir.

1-qism

1. Kumushning solishtirma issiqlik sig'imi 250 J/(kg °C). Bu nimani anglatadi?

1) 1 kg kumushni 250 ° C da sovutganda, 1 J issiqlik miqdori chiqariladi
2) 250 kg kumushni 1 °C haroratda sovutganda, 1 J issiqlik miqdori ajralib chiqadi.
3) 250 kg kumush 1 °C ga soviganda, 1 J issiqlik miqdori yutiladi.
4) 1 kg kumush 1 °C ga soviganda, 250 J issiqlik miqdori ajralib chiqadi.

2. Ruxning o'ziga xos issiqlik sig'imi 400 J / (kg ° C). Bu shuni anglatadiki

1) 1 kg rux 400 °C ga qizdirilganda uning ichki energiyasi 1 J ga ortadi.
2) 400 kg rux 1 °C ga qizdirilganda uning ichki energiyasi 1 J ga ortadi.
3) 400 kg ruxni 1 ° C ga qizdirish uchun 1 J energiya sarflash kerak.
4) 1 kg rux 1 °C ga qizdirilganda uning ichki energiyasi 400 J ga ortadi.

3. Issiqlik miqdori \(Q \) massasi \(m \) bo?lgan qattiq jismga o?tkazilganda, tananing harorati \(\Delta t^\circ \) ga oshdi. Quyidagi ifodalardan qaysi biri ushbu jismning moddasining solishtirma issiqlik sig'imini aniqlaydi?

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. Rasmda bir xil massali ikkita jismni (1 va 2) haroratda isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori grafigi ko'rsatilgan. Ushbu jismlar hosil bo'lgan moddalarning o'ziga xos issiqlik sig'imi (\(c_1 \) va \(c_2 \) ) qiymatlarini solishtiring.

1) \(c_1=c_2 \)
2) \(c_1>c_2 \)
3) \(c_1 4) javob jismlar massasining qiymatiga bog'liq

5. Diagrammada harorati bir xil darajaga o'zgarganda bir xil massali ikkita jismga o'tkaziladigan issiqlik miqdori qiymatlari ko'rsatilgan. Jismlar hosil bo'lgan moddalarning solishtirma issiqlik sig'imlari uchun qaysi nisbat to'g'ri?

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

6. Rasmda qattiq jism haroratining u tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdoriga bog'liqligi grafigi ko'rsatilgan. Tana vazni 4 kg. Bu jismning moddasining solishtirma issiqlik sig'imi qanday?

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

7. Og'irligi 100 g bo'lgan kristall modda qizdirilganda, moddaning harorati va moddaga berilgan issiqlik miqdori o'lchanadi. O'lchov ma'lumotlari jadval shaklida taqdim etilgan. Energiya yo'qotishlarini e'tiborsiz qoldirish mumkin deb hisoblab, qattiq holatdagi moddaning solishtirma issiqlik sig'imini aniqlang.

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

8. 192 g molibdenni 1 K ga qizdirish uchun unga 48 J issiqlik miqdorini o'tkazish kerak. Bu moddaning solishtirma issiqlik sig'imi qanday?

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

9. 100 g qo'rg'oshinni 27 dan 47 ° C gacha qizdirish uchun qancha issiqlik kerak?

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

10. G'ishtni 20 dan 85 ° C gacha isitish uchun bir xil miqdordagi issiqlik bir xil massadagi suvni 13 ° C ga isitish uchun sarflangan. G'ishtning o'ziga xos issiqlik sig'imi

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

11. Quyidagi bayonotlar ro'yxatidan ikkita to'g'risini tanlang va ularning raqamlarini jadvalga yozing.

1) Jismning harorati ma'lum darajaga ko'tarilganda oladigan issiqlik miqdori bu jismning harorati bir xil darajaga tushganda chiqaradigan issiqlik miqdoriga teng.
2) Moddani sovutganda uning ichki energiyasi ortadi.
3) Moddaning qizdirilganda oladigan issiqlik miqdori asosan uning molekulalarining kinetik energiyasini oshirishga ketadi.
4) Moddaning qizdirilganda oladigan issiqlik miqdori asosan uning molekulalarining o'zaro ta'sirining potentsial energiyasini oshirishga ketadi.
5) Jismning ichki energiyasini faqat unga ma'lum miqdorda issiqlik berish orqali o'zgartirish mumkin

12. Jadvalda \(m \) , harorat o‘zgarishi va mis yoki misdan yasalgan tsilindrlarni sovutish paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori \(Q \) o‘lchovlari natijalari ko‘rsatilgan. alyuminiy.

Qaysi bayonotlar tajriba natijalariga mos keladi? Taqdim etilgan ro'yxatdan to'g'ri ikkitasini tanlang. Ularning raqamlarini sanab o'ting. O'tkazilgan o'lchovlarga asoslanib, sovutish paytida chiqarilgan issiqlik miqdori,

1) silindr qaysi moddadan tayyorlanganiga bog'liq.
2) silindr qaysi moddadan yasalganiga bog'liq emas.
3) silindr massasining ortishi bilan ortadi.
4) harorat farqi ortishi bilan ortadi.
5) alyuminiyning solishtirma issiqlik sig'imi qalayning solishtirma issiqlik sig'imidan 4 marta katta.

2-qism

C1. Og'irligi 2 kg bo'lgan qattiq jism 2 kVt quvvatga ega pechga joylashtiriladi va isitiladi. Rasmda ushbu tananing harorati \(t \) isitish vaqtiga bog'liqligi ko'rsatilgan \(\tau \) . Moddaning solishtirma issiqlik sig'imi qanday?

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

Javoblar

Issiqlik quvvati 1 daraja qizdirilganda tananing so'rilgan issiqlik miqdori.

Tananing issiqlik sig'imi bosh lotin harfi bilan ko'rsatilgan FROM.

Tananing issiqlik sig'imi nima bilan belgilanadi? Avvalo, uning massasidan. Masalan, 1 kilogramm suvni isitish uchun 200 gramm isitishdan ko'ra ko'proq issiqlik talab qilinishi aniq.

Moddaning turi haqida nima deyish mumkin? Keling, tajriba qilaylik. Keling, ikkita bir xil idishni olaylik va ulardan biriga og'irligi 400 g bo'lgan suv, ikkinchisiga 400 g o'simlik moyini quyamiz, biz ularni bir xil o'choqlar yordamida isitishni boshlaymiz. Termometrlarning ko'rsatkichlarini kuzatib, biz yog'ning tez qizib ketishini ko'ramiz. Suv va moyni bir xil haroratga qizdirish uchun suvni uzoqroq isitish kerak. Ammo suvni qancha uzoq isitsak, u burnerdan shunchalik ko'p issiqlik oladi.

Shunday qilib, har xil moddalarning bir xil massasini bir xil haroratga qizdirish uchun har xil miqdorda issiqlik talab qilinadi. Jismni isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori va demak, uning issiqlik sig'imi bu jismning qaysi moddadan iboratligiga bog'liq.

Masalan, 1 kg suvning haroratini 1 ° C ga oshirish uchun 4200 J ga teng issiqlik miqdori va kungaboqar yog'ining bir xil massasini 1 ° C ga qizdirish uchun 1700 ga teng issiqlik miqdori kerak bo'ladi. J kerak.

1 kg moddani 1?S ga qizdirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadigan fizik miqdor deyiladi. o'ziga xos issiqlik bu modda.

Har bir moddaning o'ziga xos issiqlik sig'imi bor, u lotin harfi c bilan belgilanadi va kilogramm-gradus uchun joul bilan o'lchanadi (J / (kg ° C)).

Turli agregat holatlardagi (qattiq, suyuq va gazsimon) bir moddaning solishtirma issiqlik sig'imi har xil. Masalan, suvning solishtirma issiqlik sig'imi 4200 J/(kg ?S), muzning solishtirma issiqlik sig'imi 2100 J/(kg ?S); qattiq holatda alyuminiy o'ziga xos issiqlik sig'imi 920 J / (kg - ° C), suyuq holatda esa - 1080 J / (kg - ° C) ni tashkil qiladi.

E'tibor bering, suv juda yuqori o'ziga xos issiqlik quvvatiga ega. Shuning uchun dengiz va okeanlardagi suv yozda qizib, havodan katta miqdorda issiqlikni yutadi. Shu sababli, katta suv havzalari yaqinida joylashgan joylarda yoz suvdan uzoq joylarda bo'lgani kabi issiq emas.

Tanani isitish uchun zarur bo'lgan yoki sovutish paytida u tomonidan chiqarilgan issiqlik miqdorini hisoblash.

Yuqorida aytilganlardan ko'rinib turibdiki, tanani isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori tananing qaysi moddadan iboratligiga (ya'ni, uning o'ziga xos issiqlik sig'imi) va tananing massasiga bog'liq. Bundan tashqari, issiqlik miqdori tananing haroratini qancha darajaga oshirmoqchi ekanligimizga bog'liqligi aniq.

Shunday qilib, tanani isitish uchun zarur bo'lgan yoki sovutish paytida chiqaradigan issiqlik miqdorini aniqlash uchun tananing solishtirma issiqligini uning massasiga va oxirgi va boshlang'ich harorati o'rtasidagi farqga ko'paytirish kerak:

Q= sm (t 2 -t 1),

qayerda Q- issiqlik miqdori, c- solishtirma issiqlik sig'imi; m- tana massasi, t1- boshlang'ich harorat; t2- yakuniy harorat.

Tana qizdirilganda t2> t1 va shuning uchun Q >0 . Tana sovutilganda t 2 va< t1 va shuning uchun Q< 0 .

Agar butun tananing issiqlik sig'imi ma'lum bo'lsa FROM, Q formula bilan aniqlanadi: Q \u003d C (t 2 - t1).

22) Erish: eritish yoki qotib qolish uchun issiqlik miqdorini aniqlash, hisoblash, erishning solishtirma issiqligi, t 0 (Q) grafigi.

Termodinamika

Molekulyar fizikaning energiya almashinuvini, energiyaning ayrim turlarini boshqalarga aylanish qonuniyatlarini o'rganadigan bo'limi. Molekulyar-kinetik nazariyadan farqli ravishda termodinamika moddalarning ichki tuzilishi va mikroparametrlarini hisobga olmaydi.

Termodinamik tizim

Bu bir-biri bilan yoki atrof-muhit bilan energiya (ish yoki issiqlik shaklida) almashinadigan jismlar to'plamidir. Masalan, choynakdagi suv soviydi, suvning choynak bilan, choynakning atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi sodir bo'ladi. Piston ostidagi gazli silindr: piston ishni bajaradi, buning natijasida gaz energiya oladi va uning makro parametrlari o'zgaradi.

Issiqlik miqdori

bu energiya, issiqlik almashinuvi jarayonida tizim tomonidan qabul qilingan yoki berilgan. Q belgisi bilan belgilanadi, har qanday energiya kabi Joul bilan o'lchanadi.

Har xil issiqlik uzatish jarayonlari natijasida uzatiladigan energiya o'ziga xos tarzda aniqlanadi.

Isitish va sovutish

Bu jarayon tizim haroratining o'zgarishi bilan tavsiflanadi. Issiqlik miqdori formula bo'yicha aniqlanadi

bilan moddaning solishtirma issiqlik sig'imi isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori bilan o'lchanadi massa birliklari bu moddaning 1K ga. 1 kg stakan yoki 1 kg suvni isitish uchun boshqa miqdorda energiya talab qilinadi. Maxsus issiqlik sig'imi barcha moddalar uchun allaqachon hisoblangan ma'lum qiymatdir, fizik jadvallardagi qiymatga qarang.

C moddaning issiqlik sig'imi- bu tanani massasini 1K ga hisoblamasdan isitish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori.

Erish va kristallanish

Erish - bu moddaning qattiq holatdan suyuq holatga o'tishi. Teskari o'tish kristallanish deb ataladi.

Moddaning kristall panjarasini yo'q qilishga sarflangan energiya formula bo'yicha aniqlanadi

Erishishning o'ziga xos issiqligi har bir modda uchun ma'lum qiymatdir, fizik jadvallardagi qiymatga qarang.

Bug'lanish (bug'lanish yoki qaynatish) va kondensatsiya

Bug'lanish - bu moddaning suyuq (qattiq) holatdan gazsimon holatga o'tishi. Teskari jarayon kondensatsiya deb ataladi.

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi har bir modda uchun ma'lum qiymatdir, fizik jadvallardagi qiymatga qarang.

Yonish

Moddaning yonishi natijasida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori

Yonishning o'ziga xos issiqligi har bir modda uchun ma'lum qiymatdir, fizik jadvallardagi qiymatga qarang.

Yopiq va adiabatik izolyatsiyalangan jismlar tizimi uchun issiqlik balansi tenglamasi bajariladi. Issiqlik almashinuvida ishtirok etuvchi barcha jismlar tomonidan berilgan va qabul qilingan issiqlik miqdorining algebraik yig'indisi nolga teng:

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

23) Suyuqliklarning tuzilishi. sirt qatlami. Yuzaki kuchlanish kuchi: namoyon bo'lish misollari, hisoblash, sirt taranglik koeffitsienti.

Vaqti-vaqti bilan har qanday molekula qo'shni vakansiyaga o'tishi mumkin. Suyuqlikdagi bunday sakrashlar tez-tez sodir bo'ladi; shuning uchun molekulalar kristallardagi kabi ma'lum markazlarga bog'lanmagan va suyuqlikning butun hajmi bo'ylab harakatlana oladi. Bu suyuqliklarning suyuqligini tushuntiradi. Bir-biriga yaqin joylashgan molekulalar orasidagi kuchli o'zaro ta'sir tufayli ular bir nechta molekulalarni o'z ichiga olgan mahalliy (beqaror) tartibli guruhlarni hosil qilishi mumkin. Bu hodisa deyiladi qisqa muddatli buyurtma(3.5.1-rasm).

b koeffitsienti deyiladi hajmni kengaytirishning harorat koeffitsienti . Suyuqliklar uchun bu koeffitsient qattiq moddalarga qaraganda o'n baravar katta. Suv uchun, masalan, 20 ° C haroratda, b in ? 2 10 - 4 K - 1, po'lat uchun b st ? 3,6 10 - 5 K - 1, kvarts shishasi uchun b kv ? 9 10 - 6 K - bitta.

Suvning termal kengayishi Yerdagi hayot uchun qiziqarli va muhim anomaliyaga ega. 4 °C dan past haroratlarda suv haroratning pasayishi bilan kengayadi (b< 0). Максимум плотности r в = 10 3 кг/м 3 вода имеет при температуре 4 °С.

Suv muzlaganda, u kengayadi, shuning uchun muz muzlagan suv tanasi yuzasida suzuvchi bo'lib qoladi. Muz ostidagi muzlagan suvning harorati 0°C. Suv omborining pastki qismiga yaqin joylashgan zichroq suv qatlamlarida harorat taxminan 4 ° C ni tashkil qiladi. Buning yordamida muzlagan suv omborlari suvida hayot mavjud bo'lishi mumkin.

Suyuqliklarning eng qiziqarli xususiyati - mavjudligi erkin sirt . Suyuqlik, gazlardan farqli o'laroq, u quyilgan idishning butun hajmini to'ldirmaydi. Suyuqlik va gaz (yoki bug ') o'rtasida interfeys hosil bo'ladi, bu suyuqlik massasining qolgan qismiga nisbatan maxsus sharoitda bo'ladi.Shuni yodda tutish kerakki, juda past siqilish tufayli, yanada zichroq qadoqlangan sirt mavjudligi. qatlam suyuqlik hajmida sezilarli o'zgarishlarga olib kelmaydi. Agar molekula sirtdan suyuqlikka o'tsa, molekulalararo o'zaro ta'sir kuchlari ijobiy ish qiladi. Aksincha, suyuqlikning chuqurligidan ma'lum miqdordagi molekulalarni sirtga tortish uchun (ya'ni suyuqlikning sirt maydonini oshirish) tashqi kuchlar ijobiy ish qilishi kerak D A tashqi, D o'zgarishiga mutanosib S sirt maydoni:

Mexanikadan ma'lumki, tizimning muvozanat holatlari uning potensial energiyasining minimal qiymatiga mos keladi. Bundan kelib chiqadiki, suyuqlikning erkin yuzasi uning maydonini kamaytirishga intiladi. Shu sababli suyuqlikning erkin tomchisi sharsimon shaklga ega bo'ladi. Suyuqlik o'zini xuddi kuchlar uning yuzasiga tangensial ta'sir etayotgandek tutadi va bu sirtni kamaytiradi (qisqartiradi). Bu kuchlar deyiladi sirt taranglik kuchlari .

Sirt taranglik kuchlarining mavjudligi suyuqlik yuzasini elastik cho'zilgan plyonkaga o'xshatadi, yagona farq shundaki, plyonkadagi elastik kuchlar uning sirt maydoniga (ya'ni, plyonka qanday deformatsiyalanganiga) va sirt taranglik kuchlariga bog'liq. qaram bo'lmang suyuqlik yuzasida.

Ba'zi suyuqliklar, masalan, sovunli suv, nozik plyonka hosil qilish qobiliyatiga ega. Barcha taniqli sovun pufakchalari to'g'ri sharsimon shaklga ega - bu ham sirt taranglik kuchlarining ta'sirini ko'rsatadi. Agar sovunli eritma ichiga bir tomoni harakatlanuvchi simli ramka tushirilsa, u holda uning butun qismi suyuqlik plyonkasi bilan qoplanadi (3.5.3-rasm).

Yuzaki kuchlanish kuchlari plyonka sirtini qisqartirishga moyildir. Ramkaning harakatlanuvchi tomonini muvozanatlash uchun unga tashqi kuch ta'sir qilish kerak.Agar kuch ta'sirida to'siq D ga harakat qilsa. x, keyin ish D A ext = F ext D x = D Ep = sD S, bu erda ? S = 2LD x sovun plyonkasining har ikki tomonining sirt maydonidagi o'sishdir. Kuchlarning modullari va bir xil bo'lganligi sababli, biz yozishimiz mumkin:

Shunday qilib, sirt taranglik koeffitsienti s ni quyidagicha aniqlash mumkin sirtni chegaralovchi chiziq uzunligi birligiga ta'sir qiluvchi sirt taranglik kuchi moduli.

Suyuq tomchilar va sovun pufakchalari ichidagi sirt taranglik kuchlarining ta'siri tufayli ortiqcha bosim D p. Agar radiusning sharsimon tomchisini aqliy ravishda kesib tashlasak R ikkiga bo'linadi, keyin ularning har biri 2p uzunlikdagi kesma chegarasiga qo'llaniladigan sirt taranglik kuchlari ta'sirida muvozanatda bo'lishi kerak. R va p maydoniga ta'sir qiluvchi ortiqcha bosim kuchlari R 2 qism (3.5.4-rasm). Muvozanat sharti quyidagicha yoziladi

Agar bu kuchlar suyuqlikning o'zi molekulalari orasidagi o'zaro ta'sir kuchlaridan katta bo'lsa, u holda suyuqlik nam qattiq jismning yuzasi. Bunda suyuqlik qattiq jism yuzasiga qandaydir o'tkir burchak ostida th yaqinlashadi, bu berilgan suyuqlik-qattiq juftlik uchun xarakterlidir. th burchagi deyiladi aloqa burchagi . Agar suyuqlik molekulalari orasidagi o'zaro ta'sir kuchlari ularning qattiq molekulalar bilan o'zaro ta'sir qilish kuchlaridan ortiq bo'lsa, u holda aloqa burchagi th o'tmas bo'lib chiqadi (3.5.5-rasm). Bunday holda, suyuqlik aytiladi namlanmaydi qattiq jismning yuzasi. Da to'liq namlash th = 0, at to'liq namlanmaslik th = 180°.

kapillyar hodisalar Kichik diametrli quvurlardagi suyuqlikning ko'tarilishi yoki tushishi deyiladi - kapillyarlar. Kapillyarlar orqali namlanadigan suyuqliklar ko'tariladi, namlanmaydigan suyuqliklar tushadi.

Shaklda. 3.5.6 ma'lum radiusli kapillyar naychani ko'rsatadi r pastki uchi bilan r zichlikdagi nam suyuqlikka tushiriladi. Kapillyarning yuqori uchi ochiq. Kapillyardagi suyuqlikning ko'tarilishi kapillyardagi suyuqlik ustuniga ta'sir etuvchi tortishish kuchi hosil bo'lgan mutlaq qiymatga teng bo'lguncha davom etadi. F n suyuqlikning kapillyar yuzasi bilan aloqa qilish chegarasi bo'ylab ta'sir qiluvchi sirt taranglik kuchlari: F t = F n, qaerda F t = mg = r hp r 2 g, F n = s2p r cos th.

Bu quyidagilarni nazarda tutadi:

To'liq namlanmaslik bilan th = 180 °, cos th = -1 va shuning uchun, h < 0. Уровень несмачивающей жидкости в капилляре опускается ниже уровня жидкости в сосуде, в которую опущен капилляр.

Suv toza shisha sirtini deyarli butunlay namlaydi. Aksincha, simob shisha sirtini to'liq ho'llamaydi. Shuning uchun shisha kapillyardagi simob darajasi idishdagi darajadan pastga tushadi.

24) Bug'lanish: ta'rifi, turlari (bug'lanish, qaynatish), bug'lanish va kondensatsiya uchun issiqlik miqdorini hisoblash, bug'lanishning solishtirma issiqligi.

Bug'lanish va kondensatsiya. Moddaning molekulyar tuzilishi haqidagi g'oyalar asosida bug'lanish hodisasini tushuntirish. Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi. Uning birliklari.

Suyuqlikning bug'ga aylanishi hodisasi deyiladi bug'lanish.

Bug'lanish - ochiq sirtdan bug'lanish jarayoni.

Suyuqlik molekulalari har xil tezlikda harakatlanadi. Agar biron bir molekula suyuqlik yuzasida bo'lsa, u qo'shni molekulalarning tortishishini engib, suyuqlikdan uchib ketishi mumkin. Qochib ketgan molekulalar bug' hosil qiladi. Qolgan suyuqlik molekulalarining tezligi to'qnashuvda o'zgaradi. Bunday holda, ba'zi molekulalar suyuqlikdan uchib ketish uchun etarli tezlikka ega bo'ladi. Bu jarayon davom etadi, shuning uchun suyuqliklar sekin bug'lanadi.

*Bug'lanish tezligi suyuqlik turiga bog'liq. Bu suyuqliklar tezroq bug'lanadi, bunda molekulalar kamroq kuch bilan tortiladi.

*Bug'lanish har qanday haroratda sodir bo'lishi mumkin. Ammo yuqori haroratlarda bug'lanish tezroq bo'ladi .

*Bug'lanish tezligi uning sirt maydoniga bog'liq.

*Shamol (havo oqimi) bilan bug'lanish tezroq sodir bo'ladi.

Bug'lanish jarayonida ichki energiya kamayadi, chunki. bug'lanish paytida tez molekulalar suyuqlikni tark etadi, shuning uchun qolgan molekulalarning o'rtacha tezligi pasayadi. Bu shuni anglatadiki, agar tashqaridan energiya oqimi bo'lmasa, suyuqlikning harorati pasayadi.

Bug'ning suyuqlikka aylanishi hodisasi deyiladi kondensatsiya. Bu energiya chiqishi bilan birga keladi.

Bug 'kondensatsiyasi bulutlarning paydo bo'lishini tushuntiradi. Er ustida ko'tarilgan suv bug'lari havoning yuqori sovuq qatlamlarida mayda suv tomchilaridan iborat bulutlarni hosil qiladi.

Bug'lanishning o'ziga xos issiqligi - jismoniy. 1 kg massali suyuqlikni haroratni o'zgartirmasdan bug'ga aylantirish uchun qancha issiqlik kerakligini ko'rsatadigan miqdor.

Oud. bug'lanish issiqligi L harfi bilan belgilanadi va J / kg bilan o'lchanadi

Oud. suvning bug'lanish issiqligi: L=2,3x10 6 J/kg, spirt L=0,9x10 6

Suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori: Q = Lm

ISILIK ALMASHI.

1.Issiqlik uzatish.

Issiqlik almashinuvi yoki issiqlik uzatish ish qilmasdan bir jismning ichki energiyasini boshqasiga o'tkazish jarayonidir.

Issiqlik uzatishning uch turi mavjud.

1) Issiqlik o'tkazuvchanligi bevosita aloqada bo'lgan jismlar orasidagi issiqlik almashinuvidir.

2) Konvektsiya gaz yoki suyuqlik oqimlari orqali issiqlik uzatiladigan issiqlik uzatishdir.

3) Radiatsiya elektromagnit nurlanish orqali issiqlik uzatishdir.

2. Issiqlik miqdori.

Issiqlik miqdori issiqlik almashinuvi paytida tananing ichki energiyasining o'zgarishining o'lchovidir. Harf bilan belgilanadi Q.

Issiqlik miqdorining o'lchov birligi = 1 J.

Issiqlik almashinuvi natijasida jismning boshqa jismdan olgan issiqlik miqdori haroratni oshirishga (molekulalarning kinetik energiyasini oshirish) yoki agregatsiya holatini o'zgartirishga (potentsial energiyani oshirish) sarflanishi mumkin.

3. Moddaning solishtirma issiqlik sig'imi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, m massali jismni T 1 haroratdan T 2 haroratgacha qizdirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori tana massasi m ga va harorat farqiga (T 2 - T 1), ya'ni.

Q = sm(T 2 - T 1 ) = bilanmD T,

Bilan qizdirilgan jismning moddasining solishtirma issiqlik sig'imi deyiladi.

Moddaning solishtirma issiqlik sig'imi uni 1 K ga qizdirish uchun 1 kg moddaga berilishi kerak bo'lgan issiqlik miqdoriga teng.

Maxsus issiqlik sig'imi birligi =.

Turli moddalarning issiqlik sig'imi qiymatlarini fizik jadvallarda topish mumkin.

Vujudni DT bilan sovutganda aynan shuncha Q issiqlik ajralib chiqadi.

4. Bug'lanishning solishtirma issiqligi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori suyuqlikning massasiga proportsionaldir, ya'ni.

Q = lm,

proporsionallik koeffitsienti qayerda L bug'lanishning solishtirma issiqligi deyiladi.

Bug'lanishning solishtirma issiqligi qaynash nuqtasida 1 kg suyuqlikni bug'ga aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdoriga teng.

Bug'lanishning solishtirma issiqligining o'lchov birligi.

Teskari jarayonda bug'ning kondensatsiyasi, issiqlik bug'lanishga sarflangan miqdorda chiqariladi.

5. Erishishning solishtirma issiqligi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, qattiq jismni suyuqlikka aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdori tananing massasiga proportsionaldir, ya'ni.

Q = l m,

bu yerda proportsionallik koeffitsienti l erishning solishtirma issiqligi deyiladi.

Eritishning o'ziga xos issiqligi og'irligi 1 kg bo'lgan qattiq jismni erish nuqtasida suyuqlikka aylantirish uchun zarur bo'lgan issiqlik miqdoriga teng.

Erishishning o'ziga xos issiqligi uchun o'lchov birligi.

Suyuqlikning kristallanishi teskari jarayonda eritishga sarflangan miqdorda issiqlik chiqariladi.

6. Yonishning solishtirma issiqligi.

Tajriba shuni ko'rsatadiki, yoqilg'ining to'liq yonishi paytida chiqarilgan issiqlik miqdori yoqilg'ining massasiga proportsionaldir, ya'ni.

Q = qm,

Bu erda q proportsionallik omili yonishning o'ziga xos issiqligi deb ataladi.

O'ziga xos yonish issiqligi 1 kg yoqilg'ining to'liq yonishi paytida ajralib chiqadigan issiqlik miqdoriga teng.

Maxsus yonish issiqligining o'lchov birligi.

7. Issiqlik balansi tenglamasi.

Ikki yoki undan ortiq jismlar issiqlik almashinuvida ishtirok etadilar. Ba'zi tanalar issiqlik chiqaradi, boshqalari esa uni oladi. Issiqlik almashinuvi jismlarning harorati tenglashguncha sodir bo'ladi. Energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra, chiqarilgan issiqlik miqdori olingan miqdorga tengdir. Shu asosda issiqlik balansi tenglamasi yoziladi.

Bir misolni ko'rib chiqing.

Issiqlik sig'imi c 1 bo'lgan massasi m 1 bo'lgan jismning harorati T 1, issiqlik sig'imi c 2 bo'lgan massasi m 2 bo'lgan jismning harorati T 2 bo'ladi. Bundan tashqari, T 1 T 2 dan kattaroqdir. Bu jismlar aloqaga keltiriladi. Tajriba shuni ko'rsatadiki, sovuq jism (m 2) qiziy boshlaydi va issiq tana (m 1) soviy boshlaydi. Bu shuni ko'rsatadiki, issiq tananing ichki energiyasining bir qismi sovuqqa o'tadi va harorat tenglashadi. Yakuniy umumiy haroratni th bilan belgilaymiz.

Issiq jismdan sovuqqa o'tkaziladigan issiqlik miqdori

Q uzatildi. = c 1 m 1 (T 1 – th )

Sovuq tananing issiqdan olgan issiqlik miqdori

Q qabul qildi. = c 2 m 2 (th – T 2 )

Energiyaning saqlanish qonuniga ko'ra Q uzatildi. = Q qabul qildi., ya'ni.

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

Qavslarni ochamiz va umumiy barqaror holatdagi harorat qiymatini th ifodalaymiz.

Bu holda th harorat qiymati kelvinlarda olinadi.

Biroq, Q uchun ifodalarda beri o'tdi. va Q qabul qilinadi. agar ikkita harorat o'rtasida farq bo'lsa va u kelvinlarda ham, Selsiy graduslarida ham bir xil bo'lsa, hisoblashni Selsiy gradusida amalga oshirish mumkin. Keyin

Bunday holda, th harorat qiymati Selsiy gradusida olinadi.

Issiqlik o'tkazuvchanligi natijasida haroratlarning mos kelishini molekulyar kinetik nazariya asosida issiqlik xaotik harakat jarayonida to'qnashuv paytida molekulalar o'rtasida kinetik energiya almashinuvi sifatida tushuntirish mumkin.

Ushbu misolni grafik bilan tasvirlash mumkin.

Mashq qilish 81.
Fe ning qaytarilishida ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini hisoblang 2O3 metall alyuminiy, agar 335,1 g temir olingan bo'lsa. Javob: 2543,1 kJ.
Yechim:
Reaktsiya tenglamasi:

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

335,1 g temir olinganda ajralib chiqadigan issiqlik miqdorini hisoblab, biz quyidagi nisbatdan ishlab chiqaramiz:

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

bu erda 55,85 - temirning atom massasi.

Javob: 2543,1 kJ.

Reaksiyaning issiqlik effekti

Vazifa 82.
Gazsimon etil spirti C2H5OH etilen C 2 H 4 (g) va suv bug'ining o'zaro ta'sirida olinishi mumkin. Bu reaksiyaning termokimyoviy tenglamasini oldindan uning issiqlik effektini hisoblab yozing. Javob: -45,76 kJ.
Yechim:
Reaktsiya tenglamasi:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) \u003d C2H 5 OH (g); = ?

Moddalarning hosil bo'lishining standart issiqliklarining qiymatlari maxsus jadvallarda keltirilgan. Oddiy moddalarning hosil bo'lish issiqliklari shartli ravishda nolga teng qabul qilinishini hisobga olsak. Reaksiyaning issiqlik effektini Gess qonunining natijasidan foydalanib hisoblab, biz quyidagilarni olamiz:

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

Kimyoviy birikmalar belgilari yaqinida ularning agregatsiya yoki kristall modifikatsiya holati ko'rsatilgan reaksiya tenglamalari, shuningdek, termal effektlarning raqamli qiymati termokimyoviy deb ataladi. Termokimyoviy tenglamalarda, agar boshqacha ko'rsatilmagan bo'lsa, Q p doimiy bosimdagi issiqlik ta'sirining qiymatlari tizim entalpiyasining o'zgarishiga teng ravishda ko'rsatilgan. Qiymat odatda tenglamaning o'ng tomonida vergul yoki nuqtali vergul bilan ajratiladi. Moddaning umumiy holati uchun quyidagi qisqartmalar qabul qilinadi: G- gazsimon, va- suyuqlik, uchun

Agar reaksiya natijasida issiqlik ajralib chiqsa, u holda< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) \u003d C 2 H 5 OH (g); = - 45,76 kJ.

Javob:- 45,76 kJ.

83-topshiriq.
Quyidagi termokimyoviy tenglamalar asosida temir (II) oksidning vodorod bilan qaytarilish reaksiyasining issiqlik effektini hisoblang:

a) EEO (c) + CO (g) \u003d Fe (c) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g); = -283,0 kJ;
c) H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ.
Javob: +27,99 kJ.

Yechim:
Temir oksidi (II) ning vodorod bilan qaytarilishi reaktsiya tenglamasi quyidagi ko'rinishga ega:

EeO (k) + H 2 (g) \u003d Fe (k) + H 2 O (g); = ?

\u003d (H2O) - [ (FeO)

Suvning hosil bo'lish issiqligi tenglama bilan berilgan

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

va (b) tenglamadan (a) tenglama ayirilsa, temir oksidi (II) hosil bo'lish issiqligini hisoblash mumkin.

\u003d (c) - (b) - (a) \u003d -241,83 - [-283.o - (-13.18)] \u003d + 27,99 kJ.

Javob:+27,99 kJ.

84-topshiriq.
Gazsimon vodorod sulfidi va karbonat angidridning o'zaro ta'sirida suv bug'i va karbon disulfidi SS 2 (g) hosil bo'ladi. Ushbu reaksiyaning termokimyoviy tenglamasini yozing, uning issiqlik effektini oldindan hisoblang. Javob: +65,43 kJ.
Yechim:
G- gazsimon, va- suyuqlik, uchun- kristalli. Agar moddalarning agregat holati aniq bo'lsa, masalan, O 2, H 2 va boshqalar bo'lsa, bu belgilar kiritilmaydi.
Reaktsiya tenglamasi:

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

\u003d (H 2 O) + (CS 2) - [(H 2 S) + (CO 2)];
= 2(-241,83) + 115,28 - = +65,43 kJ.

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

Javob:+65,43 kJ.

Termokimyoviy reaksiya tenglamasi

85-topshiriq.
CO (g) va vodorod o'rtasidagi reaksiyaning termokimyoviy tenglamasini yozing, buning natijasida CH 4 (g) va H 2 O (g) hosil bo'ladi. Agar normal sharoitda 67,2 litr metan olinsa, bu reaksiya davomida qancha issiqlik ajralib chiqadi? Javob: 618,48 kJ.
Yechim:
Kimyoviy birikmalar belgilari yaqinida ularning agregatsiya yoki kristall modifikatsiya holati ko'rsatilgan reaksiya tenglamalari, shuningdek, termal effektlarning raqamli qiymati termokimyoviy deb ataladi. Termokimyoviy tenglamalarda, agar u aniq ko'rsatilmagan bo'lsa, Q p doimiy bosimdagi termal effektlarning qiymatlari tizim entalpiyasining o'zgarishiga teng ravishda ko'rsatilgan. Qiymat odatda tenglamaning o'ng tomonida vergul yoki nuqtali vergul bilan ajratiladi. Moddaning umumiy holati uchun quyidagi qisqartmalar qabul qilinadi: G- gazsimon, va- nimadur uchun- kristalli. Agar moddalarning umumiy holati aniq bo'lsa, masalan, O 2, H 2 va boshqalar bo'lsa, bu belgilar o'tkazib yuboriladi.
Reaktsiya tenglamasi:

CO (g) + 3H 2 (g) \u003d CH 4 (g) + H 2 O (g); = ?

\u003d (H 2 O) + (CH 4) - (CO)];
\u003d (-241,83) + (-74,84) - (-110,52) \u003d -206,16 kJ.

Termokimyoviy tenglama quyidagicha ko'rinadi:

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

Javob: 618,48 kJ.

Shakllanish issiqligi

86-topshiriq.
Qaysi reaksiyaning issiqlik effekti hosil bo'lish issiqligiga teng. Quyidagi termokimyoviy tenglamalardan NO hosil bo'lish issiqligini hisoblang:
a) 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) \u003d 4NO (g) + 6H 2 O (g); = -1168,80 kJ;
b) 4NH 3 (g) + 3O 2 (g) \u003d 2N 2 (g) + 6H 2 O (g); = -1530,28 kJ
Javob: 90,37 kJ.
Yechim:
Standart hosil bo'lish issiqligi standart sharoitda oddiy moddalardan 1 mol ushbu moddaning hosil bo'lish issiqligiga teng (T = 298 K; p = 1,0325,105 Pa). Oddiy moddalardan NO hosil bo'lishini quyidagicha ifodalash mumkin:

1/2N 2 + 1/2O 2 = YO'Q

4 mol NO hosil bo?ladigan (a) reaksiya va 2 mol N2 hosil bo?ladigan (b) reaksiya berilgan. Ikkala reaktsiya ham kislorodni o'z ichiga oladi. Shuning uchun, NO hosil bo'lishning standart issiqligini aniqlash uchun biz quyidagi Gess siklini tuzamiz, ya'ni (b) tenglamadan (a) tenglamani ayirishimiz kerak:

Shunday qilib, 1/2N 2 + 1/2O 2 = NO; = +90,37 kJ.

Javob: 618,48 kJ.

87-topshiriq.
Kristalli ammoniy xlorid gazsimon ammiak va vodorod xloridning o'zaro ta'siridan hosil bo'ladi. Bu reaksiyaning termokimyoviy tenglamasini oldindan uning issiqlik effektini hisoblab yozing. Reaksiyaga normal sharoitda 10 l ammiak sarflanganda qancha issiqlik ajralib chiqadi? Javob: 78,97 kJ.
Yechim:
Kimyoviy birikmalar belgilari yaqinida ularning agregatsiya yoki kristall modifikatsiya holati ko'rsatilgan reaksiya tenglamalari, shuningdek, termal effektlarning raqamli qiymati termokimyoviy deb ataladi. Termokimyoviy tenglamalarda, agar u aniq ko'rsatilmagan bo'lsa, Q p doimiy bosimdagi termal effektlarning qiymatlari tizim entalpiyasining o'zgarishiga teng ravishda ko'rsatilgan. Qiymat odatda tenglamaning o'ng tomonida vergul yoki nuqtali vergul bilan ajratiladi. Quyidagilar qabul qilinadi uchun- kristalli. Agar moddalarning agregat holati aniq bo'lsa, masalan, O 2, H 2 va boshqalar bo'lsa, bu belgilar kiritilmaydi.
Reaktsiya tenglamasi:

NH 3 (g) + HCl (g) \u003d NH 4 Cl (k). ; = ?

\u003d (NH4Cl) - [(NH 3) + (HCl)];
= -315,39 - [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

Termokimyoviy tenglama quyidagicha ko'rinadi:

Ushbu reaksiyada 10 litr ammiakning reaktsiyasi paytida ajralib chiqadigan issiqlik nisbati bo'yicha aniqlanadi:

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

Javob: 78,97 kJ.