Hvis du har dannelsesvarmen et stof ved en given temperatur, hvordan beregner det forskellige temperaturer?

Hvorfor direkte beregning er ikke mulig:

* dannelsesvarme er en specifik værdi ved en bestemt temperatur og tryk (normalt standardbetingelser:298 K og 1 atm). Det repræsenterer entalpiændringen, når en mol af stoffet dannes fra dets elementer i deres standardtilstande.

* entalpi er en tilstandsfunktion, hvilket betyder, at det kun afhænger af de indledende og endelige tilstande, ikke den sti, der er taget. Ændringen i entalpi (ΔH) afhænger imidlertid af temperaturændringen.

Sådan beregnes dannelsesvarme ved en anden temperatur:

1. Kirchhoffs lov: Denne lov giver dig mulighed for at beregne ændringen i entalpi (og derfor ændringen i dannelsesvarmen) over et temperaturområde. Det siger:

`` `

ΔH (T2) =ΔH (T1) + ∫ (T1 til T2) CP DT

`` `

Hvor:

* ΔH (T2) er entalpiændringen (eller dannelsesvarmen) ved temperatur T2

* ΔH (T1) er entalpiændringen (eller dannelsesvarmen) ved temperatur T1

* CP er den molære varmekapacitet ved konstant tryk af stoffet. Denne værdi kan variere med temperaturen, så du skal muligvis bruge en gennemsnitlig værdi eller en mere detaljeret ligning for CP.

2. Procedure:

* Få CP -værdier: Find stoffets molære varmekapacitet ved konstant tryk (CP) over temperaturområdet for interesse. Du kan finde disse værdier i tabeller eller databaser.

* Integrer: Integrer CP -værdierne over temperaturområdet (T1 til T2). Hvis CP er konstant, er integrationen ligetil. Hvis det varierer med temperaturen, skal du muligvis bruge numeriske metoder eller en ligning for CP, der inkorporerer temperaturafhængighed.

* Beregn ΔH (T2): Udskift værdierne i Kirchhoffs ligning for at beregne dannelsesvarmen ved den nye temperatur.

Eksempel:

Lad os sige, at du har den standardvarme af dannelsesvarmen (ΔHF °) af CO2 ved 298 K. Du vil finde dannelsesvarmen ved 500 K.

1. Få CP -værdier: Slå den gennemsnitlige CP -værdi op for CO2 mellem 298 K og 500 K.

2. Integrer: Beregn integralet af CP over temperaturområdet (298 K til 500 K).

3. Anvend Kirchhoffs lov: Tilføj resultatet af integrationen til standardvarmen for dannelse af CO2 (ΔHF °).

Vigtige overvejelser:

* Nøjagtighed af CP: Nøjagtigheden af ​​din beregnede dannelsesvarme afhænger stærkt af nøjagtigheden af ​​de CP -data, du bruger.

* Faseændringer: Hvis stoffet gennemgår en faseændring (som smeltning eller kogning) inden for temperaturområdet, skal du redegøre for entalpiændringen, der er forbundet med denne faseovergang.

* komplekse reaktioner: For reaktioner med flere reaktanter og produkter skal du anvende Kirchhoffs lov på hvert stof, der er involveret i reaktionen.

Fortæl mig, hvis du har et specifikt stof og temperaturer, du gerne vil beregne!