Sådan beregnes varme frigivet i eksoterme reaktioner

Af Claire Gillespie – Opdateret 30. august 2022

Nogle kemiske reaktioner frigiver varme, der overfører termisk energi til deres omgivelser. These are called exothermic reaktioner, hvor "exo" betyder ekstern og "termisk" henviser til varme.

Almindelige eksoterme processer omfatter forbrænding (brænding), oxidation (rustning) og neutralisering mellem syrer og baser. Daglige ting såsom håndvarmere og selvopvarmende kaffedåser er afhængige af disse reaktioner.

Hurtig reference

For at bestemme den frigivne varme skal du bruge formlen Q =m·c·ΔT :

• Q – heat energy transferred (J)
• m – mass of the liquid or substance (kg)
• c – specifik varmekapacitet (Jkg⁻¹°C⁻¹)
• ΔT – temperature change (°C)

Heat vs. Temperature

Temperaturen måler, hvor varmt en genstand er (°C eller °F). Varme er mængden af ​​termisk energi et objekt indeholder, udtrykt i joule. Når varme tilføres, stiger temperaturen afhængigt af objektets masse, sammensætning og den tilførte energi.

Specific Heat Capacity

The specific heat capacity (c ) er den energi, der skal til for at hæve 1 kg af et stof med 1°C. Eksempler:

• Water:4,181 J kg⁻¹ °C⁻¹
• Oxygen:918 J kg⁻¹ °C⁻¹
• Lead:128 J kg⁻¹ °C⁻¹

Heat Energy Calculator

For at beregne den energi, der kræves for at ændre et stofs temperatur:

Q =m × c × ΔT

Hvor Q is energy in joules, m is mass in kilograms, c er specifik varmekapacitet i Jkg⁻¹°C⁻¹ og ΔT er temperaturændringen i °C.

Varmefrigivet lommeregner – Eksempel

Antag, at 100 g af en syre blandes med 100 g af en base, hvilket hæver temperaturen fra 24°C til 32°C.

Neutraliseringsreaktionen kan forenkles til:
H⁺ + OH⁻ → H₂O

Beregninger:

• Masse:(100 g + 100 g) ÷ 1000 =0,2 kg
• Specifik varmekapacitet for vand:4.186 Jkg⁻¹°C⁻¹
• ΔT:32°C – 24°C =8°C
• Q =0,2 kg × 4.186 Jkg⁻¹°C⁻¹ × 8°C =6.688J

Thus, 6,688 joules of heat are released.