Το βάριο διαλύεται σε 1000,0 g νερού Μια σταθερή πίεση Η θερμοκρασία αυξάνεται από 20 σε 22,2 ποια θερμική λύση joules;

Δείτε πώς μπορείτε να υπολογίσετε τη θερμότητα του διαλύματος σε joules, μαζί με τις απαραίτητες εκτιμήσεις:

Κατανόηση των εννοιών

* Θερμότητα διαλύματος: Η θερμότητα που απορροφάται ή απελευθερώνεται όταν μια ουσία διαλύεται σε έναν διαλύτη. Μια θετική θερμότητα διαλύματος υποδεικνύει μια ενδοθερμική διαδικασία (η θερμότητα απορροφάται), ενώ μια αρνητική θερμότητα διαλύματος υποδεικνύει μια εξωθερμική διαδικασία (η θερμότητα απελευθερώνεται).

* Ειδική θερμική χωρητικότητα: Η ποσότητα θερμότητας που απαιτείται για την αύξηση της θερμοκρασίας 1 γραμμάρια μιας ουσίας κατά 1 βαθμού Κελσίου. Για το νερό, η ειδική θερμική χωρητικότητα είναι περίπου 4.184 J/(G ° C).

* θερμιδομετρία: Η μελέτη της ροής θερμότητας σε χημικές και φυσικές διεργασίες.

Υπολογισμοί

1. Υπολογίστε την αλλαγή θερμοκρασίας:

Δt =t₂ - t₁ =22,2 ° C - 20,0 ° C =2,2 ° C

2. Υπολογίστε τη θερμότητα που απορροφάται από το νερό:

q =m × c × Δt

Οπου:

* Q =απορροφάται θερμότητα (σε joules)

* m =μάζα νερού (σε γραμμάρια) =1000,0 g

* C =Ειδική θερμική ικανότητα νερού (σε J/(G ° C)) =4.184 J/(G ° C)

* Δt =αλλαγή θερμοκρασίας (στον ° C) =2,2 ° C

Q =(1000,0 g) × (4,184 J/(G ° C)) × (2,2 ° C) =9184,8 J

Σημαντικές εκτιμήσεις:

* παραδοχές: Υποθέτουμε ότι η θερμότητα που απελευθερώνεται από το διαλυτικό βάριο απορροφάται πλήρως από το νερό. Αυτή είναι μια προσέγγιση καθώς κάποια θερμότητα μπορεί να χαθεί στο περιβάλλον.

* Αλλαγή ενθαλπίας (ΔH): Η θερμότητα του διαλύματος (Q) είναι ένα μέτρο της αλλαγής ενθαλπίας (ΔH) της διαδικασίας διάλυσης. Σε αυτή την περίπτωση, δεδομένου ότι η θερμοκρασία του νερού αυξήθηκε, η διαδικασία διάλυσης είναι εξωθερμική (ΔH <0). Ωστόσο, χωρίς πρόσθετες πληροφορίες, δεν μπορούμε να καθορίσουμε την ακριβή τιμή του ΔH.

Επομένως, η κατά προσέγγιση θερμότητα που απορροφάται από το νερό λόγω της διάλυσης του βαρίου είναι 9184.8 joules.

Σημαντική σημείωση: Αυτός ο υπολογισμός παρέχει μόνο μια προσέγγιση της θερμότητας του διαλύματος. Ένας ακριβέστερος προσδιορισμός θα απαιτούσε ένα πιο ελεγχόμενο πείραμα, ενδεχομένως χρησιμοποιώντας ένα θερμιδόμετρο για να ελαχιστοποιηθεί η απώλεια θερμότητας στο περιβάλλον.