Как рассчитать энтальпию

Совет 1: Как рассчитать энтальпию

В любом веществе содержится некоторое число тепла. Это тепло называют энтальпией. Энтальпия есть величина, характеризующая энергию системы. В физике и химии она показывает теплоту реакции. Она является альтернативой внутренней энергии, и эту величину почаще каждого указывают при непрерывном давлении, когда система имеет определенный резерв энергии.

Инструкция

1. В физико-химических процессах происходит передача тепла от одного тела к иному. Это допустимо, как водится, при непрерывном давлении и температуре. В роли непрерывного давления традиционно выступает атмосферное. Энтальпия, как и внутренняя энергия, является функцией состояния.Внутренняя энергия представляет собой сумму кинетической и потенциальной энергий каждой системы. Она является основой для уравнения энтальпии. Энтальпия представляет собой сумму внутренней энергии и давления, умноженного на объем системы, и равна:H=U+pV, где p – давление в системе, V – объем системы.Вышеуказанная формула используется для расчета энтальпии в том случае, когда даны все три величины: давление, объем и внутренняя энергия. Впрочем, вдалеке не неизменно энтальпия рассчитывается таким образом. Помимо него, существует еще несколько методов вычисления энтальпии.

2. Зная свободную энергию и энтропию, дозволено вычислить энтальпию . Свободная энергия, либо энергия Гиббса, представляет собой часть энтальпии системы, затраченную на перевоплощение в работу, и равна разности энтальпии и температуры, умноженной на энтропию:?G=?H-T?S (?H, ?G, ?S – приращения величин)Энтропия в данной формуле является мерой неупорядоченности частиц системы. Она повышается при увеличении температуры T и давления. При ?G<0 процесс идет самостоятельно, при ?G>0 – не идет.

3. Помимо того, энтальпия также рассчитывается исходя из уравнения химической реакции. Если дано уравнение химической реакции вида A+B=C, то энтальпию дозволено определить по формуле:dH=dU+?nRT, где ?n=nk-nн (nk и nн – число молей продуктов реакции и начальных веществ)При изобарном процессе энтропия равна изменению теплоты в системе: dq=dH.При непрерывном давлении энтальпия равна:H=?СpdTВ случае, если энтальпийный и энтропийный факторы уравновешивают друг друга, приращение энтальпии равно произведению температуры на приращение энтропии:?H=T?S

Совет 2: Как рассчитать число тепла

Дабы рассчитать количество тепла , полученного либо отданного веществом, нужно обнаружить его массу, а также метаморфоза температуры. По таблице удельных теплоемкостей обнаружить эту величину для данного материала, а после этого рассчитать число теплоты по формуле. Определить число теплоты, выделяемой при сгорании топлива, дозволено, узнав его массу и удельную теплоту сгорания. Та же обстановка с плавлением и испарением.



Вам понадобится

  • Для определения числа теплоты возьмите калориметр, термометр, весы, таблицы тепловых свойств веществ.

Инструкция

1. Расчет числа теплоты отданной либо полученной телом.Измерьте массу тела на весах в килограммах, после этого измерьте температуру и нагрейте его, максимально ограничив контакт в внешней средой, вновь измерив температуру. Для этого используйте термоизолированный сосуд (калориметр). Фактически это дозволено сделать так: возьмите всякое тело при комнатной температуре, это и будет ее исходное значение. После этого залейте в калориметр жгучую воду и погрузите туда тело. Через некоторое время (не сразу, тело должно нагреться), измерьте температуру воды, она будет равна температуре тела. В таблице удельной теплоемкости обнаружьте эту величину для материала, из которого изготовлено исследуемое тело. Тогда число теплоты, которое оно получило, будет равно произведению удельной теплоемкости на массу тела и метаморфоза его температуры (Q=c•m•(t2-t1)). Итог будет получен в джоулях. Температуру дозволено измерять в градусах Цельсия. Если число теплоты получилось позитивное – тело нагревается, если негативное – охлаждается.

2. Расчет числа теплоты при сгорании топлива. Измерьте массу топлива, которое сгорает. Если горючее жидкое, измерьте его объем и умножьте на плотность, взятую в особой таблице. После этого в справочной таблице обнаружьте удельную теплоту сгорания данного топлива и умножьте на его массу. Итогом будет число теплоты, выделившееся при сгорании топлива.

3. Расчет числа теплоты при плавлении и парообразовании.Измерьте массу плавящегося тела, и удельную теплоемкость плавления для данного вещества из особой таблицы. Перемножите эти значения и получите число тепла, поглощаемое телом при плавлении. Это же число теплоты выдается телом при кристаллизации.Дабы измерить число теплоты, поглощаемое при испарении жидкости, обнаружьте ее массу, а также удельную теплоту парообразования. Произведение этих величин даст число теплоты, поглощаемое данной жидкостью при испарении. При конденсации выделится верно такое же число теплоты, которое поглотилось при испарении.

Видео по теме

Совет 3: Как рассчитать тепловой эффект

Тепловой эффект термодинамической системы возникает в итоге происхождения в ней химической реакции, впрочем одной из ее колляций не является. Эта величина может быть определена только при соблюдении некоторых условий.

Инструкция

1. Представление теплового эффект а узко связано с представлением энтальпии термодинамической системы. Это тепловая энергия, которая может быть преобразована в теплоту при достижении определенной температуры и давления. Эта величина характеризует состояние баланса системы.

2. Любая химическая реакция неизменно сопровождается выделением либо поглощением некоторого числа теплоты. В данном случае под реакцией подразумевается влияние реагентов на продукты системы. При этом появляется тепловой эффект , тот, что связан с изменением энтальпии системы, а ее продукты принимают температуру, уведомляемую реагентами.

3. В совершенных условиях тепловой эффект зависит только от нрава химической реакции. Это такие данные, при которых принимается, что система не делает никакой работы, помимо работы растяжения, а температуры ее продуктов и воздействующих реагентов равны.

4. Различают два типа протекания химической реакции: изохорный (при непрерывном объеме) и изобарный (при непрерывном давлении). Формула теплового эффект а выглядит дальнейшим образом:dQ = dU + PdV, где U – энергия системы, P – давление, V – объем.

5. При изохорном процессе слагаемое PdV обращается в нуль, от того что объем не меняется, значит, не происходит растяжения системы, следственно dQ = dU. При изобарном процессе давление непрерывно, а объем возрастает, что обозначает, что система делает работу растяжения. Следственно при вычислении теплового эффект а к изменению энергии самой системы прибавляется энергия, расходуемая на совершение этой работы: dQ = dU + PdV.

6. PdV – величина непрерывная, следственно ее дозволено внести под знак дифференциала, следственно dQ = d(U + PV). Сумма U + PV всецело отражает состояние термодинамической системы, а также соответствует состоянию энтальпии. Таким образом, энтальпия есть энергия, расходуемая при растяжении системы.

7. Особенно зачастую рассчитывают тепловой эффект 2-х видов реакций – образования соединений и сгорания. Теплота сгорания либо образования – табличная величина, следственно тепловой эффект реакции в всеобщем случае дозволено вычислить, просуммировав теплоты всех участвующих в ней веществ.

Видео по теме

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий