Contenuto
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Differenza tra calore e temperatura
- Capacità termica specifica
- Calcolo del rilascio di calore
Alcune reazioni chimiche rilasciano energia per calore. In altre parole, trasferiscono calore nell'ambiente circostante. Queste sono conosciute come reazioni esotermiche - "exo" significa rilasci e "termico" significa calore. Alcuni esempi di reazioni esotermiche includono combustione (combustione), reazioni di ossidazione come combustione e reazioni di neutralizzazione tra acidi e alcali. Molti articoli di uso quotidiano come scaldamani e lattine auto-riscaldanti per caffè e altre bevande calde subiscono reazioni esotermiche.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Per calcolare la quantità di calore rilasciato in una reazione chimica, utilizzare l'equazione Q = mc ΔT, dove Q è l'energia termica trasferita (in joule), m è la massa del liquido da riscaldare (in grammi), c è lo specifico capacità termica del liquido (joule per grammo gradi Celsius) e ΔT è la variazione di temperatura del liquido (gradi Celsius).
Differenza tra calore e temperatura
È importante ricordare che temperatura e calore non sono la stessa cosa. La temperatura è una misura di quanto è caldo qualcosa - misurato in gradi Celsius o gradi Fahrenheit - mentre il calore è una misura dell'energia termica contenuta in un oggetto misurato in joule. Quando l'energia termica si trasferisce a un oggetto, il suo aumento di temperatura dipende dalla massa dell'oggetto, dalla sostanza di cui è fatto l'oggetto e dalla quantità di energia trasferita all'oggetto. Più energia termica viene trasferita a un oggetto, maggiore è il suo aumento di temperatura.
Capacità termica specifica
La capacità termica specifica di una sostanza è la quantità di energia necessaria per modificare la temperatura di 1 kg della sostanza di 1 grado Celsius. Sostanze diverse hanno diverse capacità termiche specifiche, ad esempio il liquido ha una capacità termica specifica di 4181 joule / kg gradi C, l'ossigeno ha una capacità termica specifica di 918 joule / kg gradi C e il piombo ha una capacità termica specifica di 128 joule / kg gradi C.
Per calcolare l'energia richiesta per aumentare la temperatura di una massa nota di una sostanza, si usa l'equazione E = m × c × θ, dove E è l'energia trasferita in joule, m è la massa delle sostanze in kg, c è la capacità termica specifica in J / kg gradi C e θ è la variazione di temperatura in gradi C. Ad esempio, per calcolare quanta energia deve essere trasferita per aumentare la temperatura di 3 kg di acqua da 40 ° C a 30 ° C, il calcolo è E = 3 × 4181 × (40-30), che fornisce la risposta 125.430 J (125,43 kJ).
Calcolo del rilascio di calore
Immagina che 100 cm3 di un acido siano stati mescolati con 100 cm3 di un alcali, quindi la temperatura è stata aumentata da 24 ° C a 32 ° C.Per calcolare la quantità di calore rilasciato in joule, la prima cosa da fare è calcolare la variazione di temperatura, ΔT (32-24 = 8). Successivamente, si utilizza Q = mc ∆T, ovvero Q = (100 + 100) x 4,18 x 8. Dividendo la capacità termica specifica dell'acqua, 4181 joule / kg gradi Celsius per 1000 per ottenere la cifra per joule / g gradi C. La risposta è 6.688, il che significa che vengono rilasciati 6688 joule di calore.