Як розрахувати тепловий ефект.

Тепловий ефект термодинамічної системи з'являється внаслідок виникнення в ній хімічної реакції, але однією з її характеристик не є. Ця величина може бути визначена тільки при дотриманні деяких умов.
Інструкція
1
Поняття теплового ефект а тісно пов'язано з поняттям ентальпії термодинамічної системи. Це теплова енергія, яка може бути перетворена в теплоту при досягненні певної температури і тиску. Ця величина характеризує стан рівноваги системи.
2
Будь-яка хімічна реакція завжди супроводжується виділенням або поглинанням деякої кількості теплоти. В даному випадку під реакцією мається на увазі вплив реагентів на продукти системи. При цьому виникає теплової ефект, який пов'язаний зі зміною ентальпії системи, а її продукти приймають температуру, сообщаемую реагентами.
3
В ідеальних умовах теплової ефект залежить тільки від характеру хімічної реакції. Це такі умови, при яких приймається, що система не здійснює ніякої роботи, крім роботи розширення, а температури її продуктів і які впливають реагентів дорівнюють.
4
Розрізняють два типи перебігу хімічної реакції: ізохорний (при постійному обсязі) і ізобарний (при постійному тиску). Формула теплового ефект а виглядає наступним чином: dQ = dU + PdV, де U - енергія системи, P - тиск, V - об'єм.
5
При ізохоричному процесі доданок PdV звертається в нуль, оскільки обсяг не змінюється, значить, не відбувається розширення системи, тому dQ = dU. При изобарном процесі тиск постійно, а обсяг збільшується, що означає, що система здійснює роботу розширення. Тому при обчисленні теплового ефект а до зміни енергії самої системи додається енергія, що витрачається на вчинення цієї роботи: dQ = dU + PdV.
6
PdV - величина постійна, тому її можна внести під знак диференціала, отже dQ = d (U + PV). Сума U + PV повністю відображає стан термодинамічної системи, а також відповідає стану ентальпії. Таким чином, ентальпія є енергія, що витрачається при розширенні системи.
7
Найбільш часто розраховують теплової ефект двох видів реакцій - утворення з'єднань і згоряння. Теплота згоряння або освіти - таблична величина, тому тепловий ефект реакції в загальному випадку можна обчислити, підсумувавши теплоти всіх що у ній речовин.
Відео по темі
 http://www.youtube.com/watch?v=JIujFTiVIJQ
Будь-яка хімічна реакція супроводжується або виділенням, або поглинанням енергії, як правило, у вигляді теплоти. Цю теплоту можна кількісно виміряти. Отримана величина, яка вимірюється в килоджоулях/моль, є тепловим ефектом реакції. Як він обчислюється?
Інструкція
1
У лабораторній практиці для обчислення теплового ефекту використовують спеціальні прилади, які називаються калориметри. Спрощено їх можна представити як ємності з щільно прилягає кришкою, наповнені водою і вкриті шаром теплоизолирующего матеріалу (для недопущення стороннього нагріву або віддачі тепла). В воду поміщений посудину-реактор, де відбувається якесь хімічне перетворення, і термометр.
2
За допомогою термометра, заміряйте температуру води до початку реакції і після її завершення. Запишіть результат. Позначте початкову температуру як t1, кінцеву температуру - t2.
3
Знаючи масу, що знаходиться в калориметре води (m), а також її питому теплоємність (c), ви можете легко визначити кількість теплоти, що виділилася (або поглиненої) в ході хімічної реакції, по наступною формулою: Q = mc (t2 - t1)
4
Зрозуміло, повністю виключити теплообмін між калориметр і навколишнім середовищем неможливо, але в переважній більшості випадків, це настільки незначно впливає на результат, що невеликою похибкою можна знехтувати.
5
Можете обчислити теплової ефект реакції і без використання калориметра. Для цього треба знати теплоти освіти всіх продуктів реакції і всіх вихідних речовин. Вам залишається лише підсумувати теплоти утворення продуктів (зрозуміло, з урахуванням коефіцієнтів), потім - теплоти утворення вихідних речовин (примітка насчет коефіцієнтів справедливо і в цьому випадку), після чого відняти з першої величини другу. Отриманий результат і буде величиною теплового ефекту даної реакції.
Корисна порада
Якщо виділилася енергія більше витраченої, реакція називається екзотермічної. Якщо ж витрачена енергія більше виділяється, реакція називається ендотермічної.