Тепловой эффект (теплота) реакции

Тепловым эффектом Q реакции называется количество теплоты, которой система обменивается с внешней средой при условии, что температура до и после реакции остается одной и той же. Знаки теплоты, подводимой к системе или отводимой от нее, и теплового эффекта реакции противоположны. Поэтому тепловой эффект экзотермической реакции считается отрицательным, а эндотермической — положительным. [c.297]

В 1748 г. М. В. Ломоносов в письме к Эйлеру, высказывая мысль о законе сохранения вещества и распространения его на движение материи, писал Тело, которое своим толчком возбуждает другое тело к движению, столько же теряет от своего движения, сколько сообщает другому . В 1755 г. Французская Академия наук раз и навсегда объявила, что не будет больше принимать каких-либо проектов вечного двигателя. В 1840 г. Г. Г. Гесс сформулировал закон о независимости теплового эффекта химических реакций от промежуточных реакций. В 1842—1850 гг. многие исследователи (Майер, Джоуль и др.) пришли к открытию принципа эквивалентности теплоты и работы. [c.30]

Калориметрическим путем можно определить количество теплоты, полученное (отданное) телом, тепловые эффекты химических реакций, эффекта реакций горения топлив, тепловые эффекты фазовых переходов и т. д. [c.30]

Уменьшение внутренней энергии 1 — Uj называется тепловым эффектом химической реакции. Тепловой эффект реакции слагается из выделенной при реакции теплоты и внешней работы. При обратимых процессах получается максимальная работа, и реакция сопровождается минимальным выделением тепла [c.174]

По определенным таким образом энергиям диссоциации одних молекул можно рассчитать энергии диссоциации других молекул, образующихся из них в результате химических реакций, если известны тепловые эффекты этих реакций. Так, по определенным из спектроскопических данных энергиям диссоциации О2 и N2 и термохимической теплоте образования N0 можно рассчитывать энергию диссоциации молекулы N0. [c.66]

Следует отметить также, что для разрешения некоторых вопросов часто бывает недостаточно иметь данные только о тепловых эффектах химических реакций, но необходимо располагать данными и о других тепловых величинах теплотах растворения, смешения, разбавления, адсорбции, теплотах радиохимических, радиационных и многих других процессов. Получение этих величин также является задачей термохимии. [c.9]

Для изучения термодинамических свойств вешеств методами калориметрии наиболее часто определяются тепловые эффекты химических реакций, теплоемкости веществ и теплоты фазовых переходов. Как тепловые эффекты химических реакций, так и теплоемкости веществ значительно изменяются с температурой. [c.77]

Отметим, что использование подобного рода нагревателей для достижения высоких температур связано с выделением ими большого количества теплоты (тепловая инертность их довольно велика). Поэтому, даже при измерении достаточно больших тепловых эффектов изучаемых реакций количество затраченной на на- [c.156]

Иногда изучаемые реакции инициируют нагреванием реагентов не электрической энергией, а теплотой, выделяющейся при проведении в калориметре вспомогательной реакции. Этот способ прост, поскольку не нужно заботиться ни о конструкции нагревателей, ни об измерении введенной в калориметр электрической энергии, однако при этом невозможно контролировать температурный режим нагреваемого объекта, что часто является весьма желательным. Кроме того, продукты вспомогательной реакции, как правило, усложняют конечное состояние, а в ряде случаев могут привести к побочным тепловым процессам. Наконец, точность, с которой определены тепловые эффекты вспомогательных реакций, обычно ниже точности измерения электрической энергии. [c.161]

У.2.8. Тепловой эффект химической реакции — сумма теплоты, поглощенной системой, и всех видов работы совершенной над ней, кроме работы внешнего давления, причем все величины отнесены к одинаковой температуре начального и конечного состояния системы. Т. э. х. р., протекающей при постоянном объеме, равен — /, и называется изохорным тепловым эффектом, а протекающий при постоянном давлении — равен Я, - Я, и называется изобарным тепловым эффектом. [c.43]

В теплотехнических задачах оказывается необходимым определение тепловых эффектов многих химических реакций. Но определение их опытным путем и составление таблиц тепловых эффектов бесчисленных реакций — задача практически неразрешимая. Однако наличие теплот образования сравнительно небольшого числа элементов, неорганических и органических соединений дает возможность, согласно четвертому следствию закона Гесса, определять тепловые эффекты любых реакций. [c.354]

Первый вариант состоит в измерении количества теплоты, выделяемой в тепловом источнике за ограниченный промежуток времени (метод периодического ввода тепла). Количество теплоты вычисляют по формуле (1.1). Этот вариант используют для определения тепловых эффектов различных реакций (теплоты сгорания, скрытой теплоты фазового перехода, теплоты адсорбции), для измерений теплоемкости твердых и жидких веществ. [c.10]

Тепловой эффект химической реакции, рассчитанный на 1 моль полученного вещ тва в килокалориях или килоджоулях, принято обозначать Q. Следует различать тепловые эффекты ре -ции, проведенной в изохорических Qv или в изобарических Qp условиях. В первом случае выделяется только теплота, а во втором, кроме выделения теплоты, может совершаться и работа прп изменении объема системы вследствие перегруппировки молекул во время химической реакции. [c.181]

Проточные калориметры предназначены для исследования жидких и газообразных веществ в потоке. С их помощью можно определять тепловые эффекты химических реакций, теплоту смешения газов и растворов и, если последняя известна, концентрацию растворов. Кроме того, проточные калориметры можно использовать для измерения удельной теплоемкости текучих сред, пропуская через среду известный тепловой поток. [c.142]

Если проточный калориметр используется для определения теплового эффекта химической реакции двух сливающихся жидкостей (рис. 9.27), реакционный объем обычно непостоянен. Кроме того, по ходу реакции изменяются плотность, скорость течения и удельная теплоемкость реакционной системы, а следовательно, и градуировочный коэффициент, который при данных условиях определить чрезвычайно трудно. Такие калориметры, за редким исключением, можно использовать только для измерения теплот реакции в разбавленных растворах, когда можно пренебречь изменениями величин V, р, С, определяющих градуировочный коэффициент проточного калориметра. В любом случае скорость течения к и координата Х2 должны быть выбраны таким образом, чтобы в точке Хг реакция уже завершилась. Кинетика реакции при этом, естественно, не может быть исследована. [c.146]

Теплотой сгорания топлива называют количество тепла, выделяемого 1 кг или 1 нм топлива при полном его сгорании. Другими словами, теплота сгорания топлива есть тепловой эффект химической реакции горения топлива, отнесенный к 1 кг или 1 нм его. [c.25]

Необходимо также иметь в виду, что в калориметрической бомбе процесс горения топлива происходит при постоянном объеме, в то время как в топочных устройствах паровых котлов топливо сжигается при практически постоянном давлении, равном атмосферному. Тепловые эффекты химических реакций, протекающих при постоянном объеме и постоянном давлении, различны, а следовательно, и различна теплота сгорания топ лива, сжигаемого в калориметрической бомбе и в топке парового котла Однако ввиду того, что разница между ними для различных топлив неве лика и составляет менее 1%, ею в практических расчетах пренебрегают [c.26]

Таким образом, в ходе химической реакции энергия в форме теплоты может подводиться к продуктам реакции, или отводиться от них. Если наблюдать за продуктами реакции <со стороны , то можно сказать, что при подводе тепловой энергии к продуктам реакции она как бы затрачивается а поэтому ей приписывали знак минус. Следовательно, тепловой эффект эндотермической реакции записывали со знаком минус. Если тепловая энергия в ходе реакции отводилась от продуктов, то получали прибыль энергии, которую записывали со знаком минус. Такое правило знаков существовало до тех пор, пока в термодинамике не было установлено правило знаков с позиций системного подхода к исследованию явлений природы. Термодинамический подход требует строгого установления объекта исследования и его границ. В данном случае изучаемой системой являются продукты химической реакции. Ранее нами было установлено следующее правило термодинамических знаков [c.291]

Один тот факт, что, зная теплоты образования веществ, можно рассчитывать тепловые эффекты химических реакций с их участием, делает теплоты образования весьма важными для термохимии величинами. Ведь зная тепловой эффект реакции, можно предсказать ее вероятное направление, хотя при не очень больших температурах. [c.298]

Экспериментально величину 5° можно определить по значениям теплоемкостей и теплот фазового перехода при нагревании вещества от О К до Т. Энтропия 5° может быть определена также при использовании соотношений, полученных из статистической механики, если имеется достаточная информация по молекулярной структуре и спектрам. Для ДЯ такой подход невозможен. Для определения ДЯ при некоторой температуре всегда следует использовать экспериментальные данные по тепловому эффекту химической реакции или теплоте сгорания. Это значение АН° может быть пересчитано на другие температуры по уравнению (7.12). Аналогично, если 5 известна при некоторой температуре Т , то [c.251]

Для разложения химического соединения нужно затратить такое количество тепла, которое было выделено при образовании данного химического соединения. Тепловой эффект химических реакций характеризует прочность химического соединения чем больше тепла выделилось прн образовании, тем оно более прочно и тем труднее выделить элемент из соединения. Ниже приводятся теплоты образования некоторых окислов. [c.295]

Эта работа может быть меньше теплоты сгорания Q, а может быть и больше, в зависимости от знака dL , /dT. Расчеты показывают, что для большинства ископаемых топлив L aK Q- Таким образом, эксергия органического топлива (в расчете на единицу его массы) примерно равна теплоте его сгорания, т. е. теоретически в работу можно превратить весь тепловой эффект реакции, например, в топливных элементах. Физически это понятно, поскольку в своей основе химическая реакция связана с переходом электронов в веществе организовав этот переход, можно сразу получить электрический ток. [c.56]

Тепловой эффект реакции равен сумме теплот образования конечных продуктов реакции минус сумма теплот образования исходных веш,еств [c.298]

Тепловой эффект реакции равен сумме теплот сгорания исходных веществ минус сумма теплот сгорания продуктов реакции-. [c.298]

Определить теплоту сгорания 1 кг СО и 1 кг Hj при постоянном давлении и температуре t = 25° С, если известно, что тепловые эффекты реакций сгорания СО в Oj и в HjO при постоянном объеме и топ же температуре соответственно равны Qu со = 281 931 кДж/кмоль Qu = = 282 287 кДж/кмоль (с образованием воды). [c.304]

Теплотой сгорания данного вещества называется количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы массы или единицы объема вещества. Очевидно, теплота сгорания СО есть не что иное, как тепловой эффект реакции, отнесенный к 1 кг или 1 м вещества при нормальных условиях. Следовательно, теплота сгорания СО при постоянном давлении [c.304]

Термодинамика гальванических и топливных элементов. Применим уравнение (10.2) к электрохимическим генераторам — гальваническим и топливным элементам. Для этого установим связь между э.д.с. элемента и тепловым эффектом реакции, происходящей в элементе при его работе, в случае, когда изменение его внутренней энергии идет не на выделение теплоты, а на работу электрических сил. [c.179]

Рассмотрим обратимый элемент, в котором при пропускании тока в противоположном направлении происходят обратные химические реакции (например, элемент Даниэля). При малых токах джоулева теплота, пропорциональная квадрату силы тока, есть величина второго порядка малости и поэтому процесс протекания тока в элементе можно считать термодинамически обратимым. Работа элемента при прохождении через него заряда е равна ei. Уменьшение внутренней энергии равно тепловому эффекту реакции при постоянном атмосферном давлении Q , и уравнение (10.2) дает eS = Qp + Te dS dT)p и [c.179]

Мощность внутренних источников теплоты при теплообмене в химически реагирующем газе определяется тепловыми эффектами реакции. Поэтому действие внутренних источников теплоты 1 южно учесть заменой энтальпии на полную энтальпию и уравнению (9.28) придать вид [c.368]

Формула (9.18) отражает одну из основных особенностей теплообмена химически реагирующей газовой смеси в явном виде. Из формулы видно, что теплота, переданная в процессе теплоотдачи, определяется разностью полных энтальпий, от вывод можно истолковать следующим образом. Если частица инертного теплоносителя с температурой Tf достигла стенки с температурой то переданная стенке теплота определяется разностью энтальпий, которая пропорциональна разности температур. В химически реагирующем газе изменение температуры частицы означает не только измененне ее энтальпии. Из-за изменения условии химического равновесия в частице произойдут химические реакции с поглощением или выделением теплоты. Переданная частицей теплота определится изменением ее энтальпии и тепловым эффектом химической реакции, т. е, изменением полной энтальпии. [c.364]

Открытие первого, второго и третьего начал термодинамики. Основателями первого начала термэдинамиин счигакэтся Майер, Джоуль, Гельмгольц, а само открытие первого начала термодинамики относится к 40-м годам XIX в. Однако еще задолго до этого Ломоносов, исходя из своих изысканий по теории теплоты и горения, сформулировал объединенный закон сохранения материи и движения, из которого вытекал закон сохранения энергии. Важную роль сыграли также терм Jxкмичe киe исследования Гесса и открытый им закон независимости суммарного теплового эффекта химической реакции от пути и последовательности осуществления составляющих реакций. Об этих исследованиях Планк позже писал, что убеждающая справедливость этого положения происходит вне сомнения от идеи, что теплота не мо жет быть получена из ничего. [c.153]

Тепловым эффектом химической реакции называют гумму теплоты, поглощенной системой, и всех видов работь над ней, кроме работы внешнего давления, причем вeли ины отнесены к одинаковой температуре начального и конечного состояний системы. [c.66]

V — onst или Р = onst величины SQy и bQp являются полными дифференциалами, что и утверждает закон Гесса. Закон Гесса широко используется при термохимических расчетах. Он позволяет определять тепловые эффекты реакций вычислительным путем. Тепловые эффекты химической реакции зависят от температуры, при которой протекает реакция. Поэтому табличные данные для тепловых эффектов и других термодинамических функций принято относить к температуре 25° С. Специальные стандартные таблицы позволяют легко подсчитать тепловой эффект химической реакции, если известны теплоты образования всех участвующих в ней веществ. [c.45]

Это следствие вытекает из предыдущего, если представить, что в состоянии 1 (см. рис. 163, б) имеются простые вещества, которые в реакции 1-2 превращаются в какое-то сложное соединение 2, а в реакции 1-2 —в другое сложное соединение 2, причем С иС ] являются теплотами образования этих сложных веществ. Если их обозначить соответственно через Qoбp. 2 и С обр. 2-, а Q считать по-прежнему тепловым эффектом в реакции 2 -2 между обоими сложными соединениями, то в соответствии с законом Гесса для реакций 1-2 -2 и 1-2 можно написать, что [c.354]

В отличие от ван-дер-ваальсовой Л. поверхностные химич. реакции характеризуются более медленным течением цроцесса, причем скорость их возрастает с темп-рой, что указывает на необходимость анергии активации для их осуществления. Тепловой эффект этих реакций во многих случаях превышает Порядо) теплот обычных химич. реакций (напр. 0 на угле) благодаря тому, что пространственная решетка твердого тела остается неизменной, и наблюдаемый тепловой эффект соответствует энергии возникновения химич. связи на поверхности. Процесс как правило необратим, и адсорбированное вещество путем одного лишь понижения концентрации или давления (напр, путем откачки в случае газов) обратно пз твердого тела не выделяется. [c.188]

Закон постоянства сумм теплоты является основным законом термохимии. Тепловой эффект химической реакции при /=соп81 зависит только от начального и конечного состояния системы и не зависит от того, каким путём система переходит от начального состояния к конечному. [c.325]

Расчеты зоны И] или участка II". Определяем плотность теплового потока, получаемого нагреваемым металлом в сечснии 2 (или 2 ), как среднюю для всей печи. Имея принягае размеры печн и нагреваемых изделий, расположение последних в печи, заданную производительность Р (кг/с) и соответствующий технологии интервал удельных теплот нагреваемого материала Д/м (кДж/кг), а также величину теплового эффекта экзотермических реакций ( окз (кДж/кг), находим указанную плотность теплового потока (для двухзонных печей это будет qiK ) [c.212]

Если под минимальной работой химической реакции понимать работу, связанную только с изменением объема вещества, то при неизменном тепловом эффекте теплота для этих реакций будет иметь максимальное значение. Обозначив <3макс Для изохорно-изотермических реакций через Qv, а для изобарно-изотермических — через Qp, получим [c.185]

Положение о независимости теплового эффекта реакции от ее промежуточных стадий было экспериментально установлено Гессом и сформулировано в форме закона. Очевидно, что закон Гесса является частным случаем первого закона термодинамики для химических реакций, протекающих при V,T- onst и Т,р=сопз1, Исходя из этого закона, можно вычислять тепловые эффекты реакций, используя так называемые стандартные величины тепловых эффектов (теплот) образования и тепловых эффектов (теплот) сгорания. Тепловой эффект называется стандартным, если исходные вещества и продукты реакции находятся в стандартном состоянии, за которое принимается устойчивое состояние вещества при р=р°=0,1013 МПа и Т=Т°=298,15 К. [c.254]

Убыль внутренней энергии U — 112 = — можно определить из опыта, когда система переходит из состояния с энергией в состояние с энергией U2 без совершения работы (при постоянных объеме V и других внешних параметрах Д в сложной системе). Она в этом случае равна — Af/=—0 = количеству выделяющейся теплоты или тепловому эффекту перехода (например, тепловому эффекту реакции в калориметрической бомбе Бертло). Таким образом получаем уравнение Гиббса — Гельмгольца для полной работы системы (против всех сил) при любом изотермическом процессе [c.178]

Приведем пример репления термохимических уравнений для вычисления теплового эффекта реакции неполного сгорания твердого углерода в окись углерода. Это количество теплоты не может быть непосредственно измерено потому, что при окислении углерода образуется смссь окислов СО и Oj. [c.297]

Если реакция происходит при K= onst, то по первому началу Q = U2 — Ui, а тепловой эффект реакции Q= —Q=Vi — U2- Дифференцируя это выражение по Т, получаем уравнение Кирхгофа для температурной зависимости теплоты реакции при изохорных процессах [c.298]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...