Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- Diferencia entre calor y temperatura
- Capacidad calorífica específica
- Cálculo del calor liberado
Algunas reacciones químicas liberan energía por calor. En otras palabras, transfieren calor a su entorno. Estas se conocen como reacciones exotérmicas: "exo" significa liberaciones y "térmico" significa calor. Algunos ejemplos de reacciones exotérmicas incluyen la combustión (combustión), reacciones de oxidación como la combustión y reacciones de neutralización entre ácidos y álcalis. Muchos artículos cotidianos como calentadores de manos y latas autocalentables para café y otras bebidas calientes sufren reacciones exotérmicas.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Para calcular la cantidad de calor liberado en una reacción química, use la ecuación Q = mc ΔT, donde Q es la energía térmica transferida (en julios), m es la masa del líquido que se calienta (en gramos), c es el específico capacidad calorífica del líquido (julios por gramo grados Celsius) y ΔT es el cambio de temperatura del líquido (grados Celsius).
Diferencia entre calor y temperatura
Es importante recordar que la temperatura y el calor no son lo mismo. La temperatura es una medida de qué tan caliente está algo, medido en grados Celsius o grados Fahrenheit, mientras que el calor es una medida de la energía térmica contenida en un objeto medido en julios. Cuando la energía térmica se transfiere a un objeto, su aumento de temperatura depende de la masa del objeto, la sustancia de la que está hecho el objeto y la cantidad de energía transferida al objeto. Cuanta más energía térmica se transfiere a un objeto, mayor es el aumento de su temperatura.
Capacidad calorífica específica
La capacidad calorífica específica de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de 1 kg de la sustancia en 1 grado Celsius. Las diferentes sustancias tienen capacidades caloríficas específicas diferentes, por ejemplo, el líquido tiene una capacidad calorífica específica de 4181 julios / kg grados C, el oxígeno tiene una capacidad calorífica específica de 918 julios / kg grados C y el plomo tiene una capacidad calorífica específica de 128 julios / kg grados C.
Para calcular la energía requerida para elevar la temperatura de una masa conocida de una sustancia, utilice la ecuación E = m × c × θ, donde E es la energía transferida en julios, m es la masa de las sustancias en kg, c es la capacidad calorífica específica en J / kg grados C y θ es el cambio de temperatura en grados C. Por ejemplo, para calcular cuánta energía debe transferirse para elevar la temperatura de 3 kg de agua de 40 grados C a 30 grados C, el cálculo es E = 3 × 4181 × (40 - 30), lo que da la respuesta 125,430 J (125.43 kJ).
Cálculo del calor liberado
Imagine que se mezclaron 100 cm3 de un ácido con 100 cm3 de un álcali, luego se aumentó la temperatura de 24 grados C a 32 grados C. Para calcular la cantidad de calor liberado en julios, lo primero que debe hacer es calcular el cambio de temperatura, ΔT (32-24 = 8). Luego, usa Q = mc ∆T, es decir, Q = (100 + 100) x 4.18 x 8. Dividiendo la capacidad calorífica específica del agua, 4181 julios / kg grados Celsius por 1000 para obtener la cifra de julios / g grados C. La respuesta es 6.688, lo que significa que se liberan 6688 julios de calor.