logo

TechCodeview

Reaksjonsvarmeformel

De reaksjonsvarme også kjent som Entalpi av reaksjon er forskjellen i entalpiverdien til en kjemisk reaksjon under konstant trykk. Det er den termodynamiske måleenheten som brukes til å bestemme den totale mengden energi som produseres eller frigjøres per mol i en reaksjon. Som et resultat kan varmen fra en kjemisk reaksjon defineres som varmen som slippes ut i miljøet eller absorberes mens reaksjonen skjer ved konstant trykk og temperatur. Joule (J) er enheten som brukes til å måle den totale mengden varme som mottas eller frigjøres.

I kjemiske reaksjoner overføres varme for det meste mellom det reagerende systemet som ett medium og omgivelsene som det andre. Før og etter den kjemiske transformasjonen er mengden varmeenergi den samme. Med andre ord, varmen som oppsamles eller går tapt i et reagerende system tilsvarer varmen som oppnås eller går tapt i omgivelsene.



Hva er reaksjonsvarme?

Med enkle ord, varmen fra en reaksjon er mengden energi som trengs for å utføre den spesifiserte reaksjonen; den er negativ for eksoterme reaksjoner og positiv for endoterme reaksjoner. Her for en e ndoterm reaksjon er ∆H positiv mens ∆H er negativ for de reaksjonene som produserer varme.

Når den gitte reaksjonen utføres ved konstant volum, er varmen som kreves for å påvirke reaksjonen ikke annet enn en økning i den indre energien (∆U) gjennom ∆H/∆U vil være negativ for endotermisk og positiv for eksoterm reaksjon.

Formel for reaksjonsvarme

Q = m × c × ΔT



Hvor,

  • Q = Reaksjonsvarme,
  • m = masse av medium,
  • c = spesifikk varmekapasitet til reaksjonsmediet,
  • ∆T = forskjell i temperatur på mediet.

I tillegg har vi også en annen ligning som,

Reaksjonsvarme = ΔH (produkter) – ΔH (reaktanter)



Hvor,

  • ΔH = endring i varmeverdi

Løste eksempler på reaksjonsvarmeformel

Eksempel 1: Regn ut varmeendringen som skjer ved etanolforbrenning når en spesifisert mengde av stoffet brennes i luft for å øke temperaturen fra 28 til 42 grader Celsius på 200 g vann, forutsatt at vann har en spesifikk varmekapasitet på 4,2J /g.K.

Løsning:

Det er gitt at

c = 4,2 Jg-1K-1,

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28 ,

dvs. ΔT = 14 °C eller 14 K

Her i spørsmålet nevnes det at en viss mengde etanol forbrennes for å heve temperaturen på vannet, noe som innebærer at varme absorbert av vann utvikles ved etanolforbrenningsprosessen. Mengden varme tapt i forbrenningsprosessen er lik mengden varme som oppnås av vannet.

Mengden varme som er endret kan bestemmes ved å bruke formel,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Derfor, Q = 11760 J

Eksempel 2: Når natriumklorid løses i 100 g vann ved 25°C, har den resulterende løsningen en temperatur på 21°C etter skikkelig omrøring. Hvis løsningens spesifikke varmekapasitet antas å være 4,18 J / g°C, beregner varmeendringen under oppløsningsprosessen.

Løsning:

Her er det gitt at

c = 4,18 J/g°C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

dvs. ΔT = 4 K

Prosessen resulterer i et temperaturfall, noe som indikerer at saltoppløsningen har en tendens til varmeabsorpsjon fra systemet. Siden varmen tapt av vann er den samme som varmen absorbert av salt,

Vi har,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Derfor, Q = 1672 J

Eksempel 3: Når 240 gram jern avkjøles fra 90 °C til 25 °Celsius, hvor mye varme frigjøres? (Gi: c = 0,452 J/g °C).

Løsning:

df loc

Vi har,

m = 240 g,

Spesifikk varmekapasitet til jern (c) = 0,452 J / g°C,

ΔT = Slutttemperatur – Starttemperatur = 25 – 90 = -65 °Celsius

Vi har formelen,

Q = m × c × ΔT

Ved å sette gitte verdier i ligningen ovenfor får vi,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

dermed Q = -7051,2 J

dvs. Q = -7,05 KJ

Derfor, 7,05 KJ varme frigjøres når prosessen finner sted.

Eksempel 4: Med 650 KJ energi, hvor mye karbon kan varmes opp fra 20 grader C til 100 °C? (gitt: c = 4,184 J / g °C)

Løsning:

Her er vi gitt med,

type i java

c = 4,184 J / g grader C,

q = 650 KJ = 650 000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 grader Celsius

Vi blir bedt om å finne massen (m) så vi har formelen,

Q = m × c × ΔT

ligningen ovenfor vil gi oss,

m = Q / (c × ΔT)

ved å sette gitte verdier i ligningen ovenfor, vil vi få den faktiske massen av karbon som kreves,

m = 650 000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

dvs. m = 194 kg

Eksempel 5: Hva er den spesifikke varmekapasiteten til 60 gram av et stoff som varmes opp fra 30°C til 40°C når 968 J energi ble tilsatt?

Løsning:

Det er gitt i spørsmålet at

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 grader Celsius

q = 968 Joule

Vi må finne den spesifikke varmekapasiteten ( c ) så vi har formelen,

Q = m × c × ΔT

ligningen ovenfor vil gi oss,

c = Q / (m × ΔT)

ved å sette gitte verdier i ligningen ovenfor vil vi få,

c = 968 / (50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Relaterte artikler basert på formler: