logo

TechCodeview

Fórmula de calor de reacció

El calor de reacció també conegut com Entalpia de reacció és la diferència en el valor d'entalpia d'una reacció química a pressió constant. És la unitat de mesura termodinàmica que s'utilitza per determinar la quantitat total d'energia produïda o alliberada per mol en una reacció. Com a resultat, la calor d'una reacció química es pot definir com la calor alliberada a l'ambient o absorbida mentre la reacció es produeix a pressió i temperatura constants. Joule (J) és la unitat utilitzada per mesurar la quantitat total de calor rebuda o alliberada.

En les reaccions químiques, la calor es transfereix principalment entre el sistema de reacció com un medi i l'entorn com l'altre. Abans i després de la transformació química, la quantitat d'energia tèrmica és la mateixa. És a dir, la calor adquirida o perduda en un sistema de reacció és equivalent a la calor guanyada o perduda en l'entorn.



Què és la calor de reacció?

En paraules senzilles, la calor d'una reacció és la quantitat d'energia necessària per dur a terme la reacció especificada; és negatiu per a reaccions exotèrmiques i positiu per a reaccions endotèrmiques. Aquí per a una reacció endotèrmica, ∆H és positiu mentre que ∆H és negatiu per a les reaccions que produeixen calor.

Quan la reacció donada es porta a terme a volum constant, la calor necessària per afectar la reacció no és més que un augment de l'energia interna (∆U) a través del ∆H/∆U serà negativa per a la reacció endotèrmica i positiva per a la reacció exotèrmica.

Fórmula per a la calor de reacció

Q = m × c × ΔT



On,

  • Q = Calor de reacció,
  • m = massa del medi,
  • c = capacitat calorífica específica del medi de reacció,
  • ∆T = diferència de temperatura del medi.

A més també tenim una altra equació com,

Calor de reacció = ΔH (productes) – ΔH (reactius)



On,

  • ΔH = canvi de valor calorífic

Exemples resolts sobre fórmula de calor de reacció

Exemple 1: calculeu el canvi de calor que es produeix amb la combustió d'etanol quan una quantitat especificada de la substància es crema a l'aire per augmentar la temperatura de 28 a 42 graus centígrads de 200 g d'aigua, sempre que l'aigua tingui una capacitat calorífica específica de 4,2 J. /g.K.

Solució:

Es dona que,

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

m = 200 g,

ΔT = 42 – 28,

és a dir, ΔT = 14 °C o 14 K

Aquí, a la pregunta, s'esmenta que una certa quantitat d'etanol es crema per augmentar la temperatura de l'aigua, la qual cosa implica que la calor absorbida per l'aigua es desenvolupa pel procés de combustió de l'etanol. La quantitat de calor perduda en el procés de combustió és igual a la quantitat de calor guanyada per l'aigua.

La quantitat de calor que s'ha canviat es pot determinar mitjançant la fórmula,

Q = m × c × ΔT

Q = 200 × 4,2 × 14

Per tant, Q = 11760 J

Exemple 2: Quan es dissol clorur de sodi en 100 g d'aigua a 25 °C, la solució resultant té una temperatura de 21 °C després d'una agitació adequada. Si se suposa que la capacitat calorífica específica de la solució és de 4,18 J/g °C, calculeu el canvi de calor durant el procés de dissolució.

Solució:

Aquí es dóna que,

c = 4,18 J/g °C,

m = 100 g,

ΔT = 25 – 21,

és a dir, ΔT = 4 K

El procés provoca una baixada de temperatura, cosa que indica que la dissolució de sal tendeix a l'absorció de calor del sistema. Com que la calor perduda per l'aigua és la mateixa que la calor absorbida per la sal,

Tenim,

Q = m × c × ΔT

Q = 100 × 4,18 × 4

Per tant, Q = 1672 J

Exemple 3: Quan 240 grams de ferro es refreden de 90 °C a 25 °C, quanta calor s'allibera? (Donat: c = 0,452 J / g °C).

Solució:

porció de matriu java

Tenim,

m = 240 g,

Capacitat calorífica específica del ferro (c) = 0,452 J / g °C,

ΔT = Temperatura final – Temperatura inicial = 25 – 90 = -65 °C

Tenim la fórmula,

Q = m × c × ΔT

En posar els valors donats a l'equació anterior obtenim,

Q = 240 × 0,452 × (-65)

per tant, Q = -7051,2 J

és a dir, Q = -7,05 KJ

Per tant, 7,05 KJ s'allibera calor quan té lloc el procés.

Exemple 4: Amb 650 KJ d'energia, quant de carboni es pot escalfar de 20 graus C a 100 °C? (Donat: c = 4,184 J / g °C)

Solució:

Aquí ens donen,

c = 4,184 J/g graus C,

q = 650 KJ = 650000 J

ΔT = 100 – 20 = 80 graus centígrads

Se'ns demana que trobem la massa (m) així que tenim la fórmula,

Q = m × c × ΔT

l'equació anterior ens donarà,

m = Q / (c × ΔT)

posant els valors donats a l'equació anterior, obtindrem la massa real de carboni necessària,

m = 650000 / (4,184 × 80)

m = 1941,9 g

és a dir, m = 194 kg

Exemple 5: Quina és la capacitat calorífica específica de 60 grams d'una substància que s'escalfa de 30 °C a 40 °C quan es van afegir 968 J d'energia?

ipconfig lliure de linux

Solució:

Es dóna a la pregunta que,

m = 60 g

ΔT = 40 – 30 = 10 graus centígrads

q = 968 joules

Hem de trobar la capacitat calorífica específica ( c ) així que tenim la fórmula,

Q = m × c × ΔT

l'equació anterior ens donarà,

c = Q / (m × ΔT)

posant valors donats a l'equació anterior obtindrem,

c = 968/(50 × 10)

c = 1,936 J/g°C

Articles relacionats basats en fórmules: