rumah » Sepatu musim gugur » Banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan suatu zat cair adalah rumusnya. Jumlah panas

Banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan suatu zat cair adalah rumusnya. Jumlah panas

Dalam prakteknya, perhitungan termal sering digunakan. Misalnya, ketika membangun gedung, perlu diperhatikan apa kuantitas panas Seluruh sistem pemanas harus menyuplai gedung. Anda juga harus mengetahui berapa banyak panas yang akan keluar ke ruang sekitar melalui jendela, dinding, dan pintu.

Kami akan menunjukkan dengan contoh bagaimana melakukan perhitungan sederhana.

Jadi, Anda perlu mengetahui berapa banyak panas yang diterima bagian tembaga saat dipanaskan. Massanya 2 kg, dan suhunya meningkat dari 20 menjadi 280 °C. Pertama, dengan menggunakan Tabel 1, kita menentukan kapasitas kalor jenis tembaga dengan m = 400 J / kg °C). Artinya memanaskan bagian tembaga bermassa 1 kg sebesar 1 °C memerlukan energi sebesar 400 J. Untuk memanaskan bagian tembaga bermassa 2 kg sebesar 1 °C diperlukan waktu 2 kali jumlah besar panas - 800 J. Suhu bagian tembaga harus dinaikkan bukan sebesar 1 ° C, tetapi sebesar 260 ° C, yang berarti diperlukan panas 260 kali lebih banyak, yaitu 800 J 260 = 208.000 J.

Jika kita menyatakan massa sebagai m, selisih antara suhu akhir (t 2) dan suhu awal (t 1) - t 2 - t 1, kita memperoleh rumus untuk menghitung jumlah kalor:

Q = cm(t 2 - t 1).

Contoh 1. Sebuah kuali besi bermassa 5 kg diisi air bermassa 10 kg. Berapa banyak kalor yang harus dipindahkan ke ketel bersama air untuk mengubah suhunya dari 10 menjadi 100 °C?

Saat memecahkan masalah, Anda perlu memperhitungkan bahwa kedua benda - ketel dan air - akan memanas bersama. Pertukaran panas terjadi di antara mereka. Temperaturnya bisa dianggap sama, yaitu temperatur boiler dan air berubah 100 °C - 10 °C = 90 °C. Namun jumlah panas yang diterima boiler dan air tidak akan sama. Bagaimanapun, massa dan kapasitas panas spesifiknya berbeda.

Memanaskan air dalam panci

Contoh 2. Kami mencampurkan air seberat 0,8 kg pada suhu 25 °C dan air pada suhu 100 °C dengan berat 0,2 kg. Suhu campuran yang dihasilkan diukur, dan ternyata menjadi 40 °C. Hitung berapa banyak panas yang dilepaskan air panas ketika didinginkan dan berapa banyak panas yang diterima air dingin ketika dipanaskan. Bandingkan jumlah panas ini.

Mari kita tuliskan kondisi masalahnya dan selesaikan.

Kita melihat bahwa jumlah panas yang diberikan air panas, dan jumlah panas yang diterima air dingin, sama satu sama lain. Ini bukanlah hasil yang acak. Pengalaman menunjukkan bahwa jika pertukaran panas terjadi antar benda, maka energi internal semua benda yang memanas meningkat sebanyak energi internal benda pendingin berkurang.

Saat melakukan percobaan, biasanya ternyata energi yang dikeluarkan air panas lebih besar dibandingkan energi yang diterima air dingin. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa sebagian energi ditransfer ke udara sekitar, dan sebagian energi ditransfer ke bejana tempat air dicampur. Kesetaraan energi yang diberikan dan diterima akan semakin akurat, semakin sedikit energi yang hilang yang diperbolehkan dalam percobaan. Jika Anda menghitung dan memperhitungkan kerugian ini, persamaannya akan tepat.

Pertanyaan

Apa yang perlu Anda ketahui untuk menghitung jumlah panas yang diterima suatu benda ketika dipanaskan?
Jelaskan dengan sebuah contoh bagaimana jumlah panas yang diberikan ke suatu benda ketika dipanaskan atau dilepaskan ketika didinginkan.
Tulislah rumus untuk menghitung jumlah kalor.
Kesimpulan apa yang dapat diambil dari percobaan pencampuran dingin dan air panas? Mengapa energi-energi ini tidak setara dalam praktiknya?

Latihan 8

Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan 0,1 kg air sebesar 1 °C?
Hitunglah banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan: a) sebuah besi tuang bermassa 1,5 kg untuk mengubah suhunya sebesar 200 °C; b) sendok aluminium dengan berat 50 g dari 20 hingga 90 °C; c) perapian batu bata seberat 2 ton dari 10 hingga 40 °C.
Berapa kalor yang dilepaskan ketika air yang volumenya 20 liter didinginkan, jika suhunya diubah dari 100 menjadi 50 °C?

721. Mengapa air digunakan untuk mendinginkan beberapa mekanisme?
Air memiliki kapasitas panas spesifik yang tinggi, yang memfasilitasi pembuangan panas yang baik dari mekanismenya.

722. Dalam hal manakah perlu mengeluarkan lebih banyak energi: memanaskan satu liter air sebesar 1 °C atau memanaskan seratus gram air sebesar 1 °C?
Untuk memanaskan satu liter air, semakin besar massanya, semakin banyak energi yang perlu dikeluarkan.

723. Garpu perak cupronickel dan garpu perak dengan massa yang sama diturunkan ke dalam air panas. Akankah mereka menerima jumlah panas yang sama dari air?
Garpu cupronickel akan menerima panas lebih banyak karena kalor jenis cupronickel lebih besar dibandingkan dengan perak.

724. Sepotong timah dan sepotong besi tuang yang bermassa sama dipukul tiga kali dengan palu godam. Bagian mana yang lebih panas?
Timbal akan lebih panas karena kapasitas panas spesifiknya lebih rendah dibandingkan besi tuang dan energi yang dibutuhkan untuk memanaskan timbal lebih sedikit.

725. Labu yang satu berisi air, labu yang lain berisi minyak tanah dengan massa dan suhu yang sama. Sebuah kubus besi yang sama panasnya dimasukkan ke dalam masing-masing labu. Apa yang akan menjadi lebih panas suhu tinggi– air atau minyak tanah?
Minyak tanah.

726. Mengapa fluktuasi suhu pada musim dingin dan musim panas tidak terlalu tajam di kota-kota yang terletak di tepi pantai dibandingkan di kota-kota yang terletak di pedalaman?
Air memanas dan mendingin lebih lambat daripada udara. Di musim dingin, suhu ini mendinginkan dan memindahkan massa udara hangat ke daratan, sehingga membuat iklim di pantai menjadi lebih hangat.

727. Panas spesifik aluminium adalah 920 J/kg °C. Apa artinya ini?
Artinya untuk memanaskan 1 kg alumunium sebesar 1°C diperlukan energi sebesar 920 J.

728. Batangan aluminium dan tembaga dengan massa yang sama 1 kg didinginkan sebesar 1 °C. Berapa besar energi dalam setiap balok akan berubah? Untuk bilah manakah perubahannya akan lebih banyak dan seberapa besar perubahannya?

729. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan satu kilogram billet besi sebesar 45 °C?

730. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 0,25 kg air dari 30 °C menjadi 50 °C?

731. Bagaimana energi dalam dua liter air berubah jika dipanaskan sebesar 5 °C?

732. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 5 g air dari 20 °C menjadi 30 °C?

733. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan bola aluminium bermassa 0,03 kg sebesar 72 °C?

734. Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 15 kg tembaga sebesar 80 °C.

735. Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 5 kg tembaga dari 10 °C menjadi 200 °C.

736. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 0,2 kg air dari 15 °C menjadi 20 °C?

737. Air seberat 0,3 kg telah mendingin sebesar 20 °C. Berapa penurunan energi dalam air?

738. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 0,4 kg air yang bersuhu 20 °C hingga bersuhu 30 °C?

739. Berapakah kalor yang dikeluarkan untuk memanaskan 2,5 kg air sebesar 20 °C?

740. Berapakah kalor yang dilepaskan ketika 250 g air didinginkan dari 90 °C menjadi 40 °C?

741. Berapakah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 0,015 liter air sebesar 1 °C?

742. Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan kolam yang volumenya 300 m3 kali 10 °C?

743. Berapakah kalor yang harus ditambahkan ke dalam 1 kg air untuk menaikkan suhunya dari 30 °C menjadi 40 °C?

744. Air dengan volume 10 liter didinginkan dari suhu 100 °C menjadi suhu 40 °C. Berapa banyak panas yang dilepaskan selama ini?

745. Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 m3 pasir sebesar 60 °C.

746. Volume udara 60 m3, kapasitas kalor jenis 1000 J/kg °C, massa jenis udara 1,29 kg/m3. Berapa kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhunya menjadi 22°C?

747. Air dipanaskan sebesar 10 °C, mengeluarkan kalor 4,20 · 103 J. Tentukan jumlah air.

748. 20,95 kJ kalor diberikan ke air bermassa 0,5 kg. Berapakah suhu air jika suhu awal air 20°C?

749. Sebuah panci tembaga bermassa 2,5 kg diisi dengan 8 kg air pada suhu 10 °C. Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan air dalam panci hingga mendidih?

750. Satu liter air yang bersuhu 15 °C dituangkan ke dalam gayung tembaga yang beratnya 300 g.Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan air dalam gayung tersebut hingga 85 °C?

751. Sepotong granit panas seberat 3 kg dimasukkan ke dalam air. Granit memindahkan 12,6 kJ panas ke air, mendingin sebesar 10 °C. Berapa kapasitas panas spesifik batu tersebut?

752. Air panas bersuhu 50 °C ditambahkan ke dalam 5 kg air bersuhu 12 °C, diperoleh campuran yang bersuhu 30 °C. Berapa banyak air yang Anda tambahkan?

753. Air bersuhu 20 °C ditambahkan ke dalam 3 liter air bersuhu 60 °C, diperoleh air bersuhu 40 °C. Berapa banyak air yang Anda tambahkan?

754. Berapakah suhu campuran jika 600 g air pada suhu 80 °C dicampur dengan 200 g air pada suhu 20 °C?

755. Satu liter air bersuhu 90 °C dituangkan ke dalam air bersuhu 10 °C, dan suhu air menjadi 60 °C. Berapa banyak air dingin yang ada di sana?

756. Tentukan berapa banyak air panas yang dipanaskan hingga 60 °C yang harus dituangkan ke dalam bejana jika bejana tersebut telah berisi 20 liter air dingin pada suhu 15 °C; suhu campuran harus 40 °C.

757. Tentukan banyaknya kalor yang diperlukan untuk memanaskan 425 g air sebesar 20 °C.

758. Berapa derajat panas 5 kg air jika air menerima 167,2 kJ?

759. Berapa kalor yang diperlukan untuk memanaskan m gram air pada suhu t1 hingga suhu t2?

760. 2 kg air dituangkan ke dalam kalorimeter yang bersuhu 15 °C. Sampai suhu berapa air kalorimeter akan memanas jika 500 g kuningan yang beratnya dipanaskan hingga 100 °C dimasukkan ke dalamnya? Kapasitas kalor jenis kuningan adalah 0,37 kJ/(kg °C).

761. Ada potongan tembaga, timah dan alumunium yang volumenya sama. Manakah dari potongan berikut yang memiliki kapasitas panas terbesar dan mana yang memiliki kapasitas panas terkecil?

762. 450 g air yang suhunya 20 °C dituangkan ke dalam kalorimeter. Ketika 200 g serbuk besi yang dipanaskan hingga 100 °C direndam dalam air ini, suhu air menjadi 24 °C. Tentukan kapasitas panas spesifik serbuk gergaji.

763. Sebuah kalorimeter tembaga dengan berat 100 g menampung 738 g air, yang suhunya 15 °C. 200 g tembaga diturunkan ke dalam kalorimeter ini pada suhu 100 °C, setelah itu suhu kalorimeter naik menjadi 17 °C. Berapa kapasitas panas spesifik tembaga?

764. Sebuah bola baja bermassa 10 g dikeluarkan dari oven dan dimasukkan ke dalam air pada suhu 10 °C. Suhu air naik hingga 25 °C. Berapa suhu bola di dalam oven jika massa airnya 50 g? Kapasitas kalor jenis baja adalah 0,5 kJ/(kg °C).

770. Sebuah pemotong baja bermassa 2 kg dipanaskan sampai suhu 800 °C kemudian diturunkan ke dalam bejana berisi 15 liter air pada suhu 10 °C. Sampai suhu berapa air dalam bejana akan memanas?

(Indikasi: Untuk mengatasi masalah ini, perlu dibuat persamaan di mana suhu air dalam bejana yang tidak diketahui setelah menurunkan pemotong dianggap tidak diketahui.)

771. Berapakah suhu air yang diperoleh jika 0,02 kg air pada suhu 15 °C dicampur, 0,03 kg air pada suhu 25 °C, dan 0,01 kg air pada suhu 60 °C?

772. Untuk memanaskan kelas yang berventilasi baik, jumlah kalor yang dibutuhkan adalah 4,19 MJ per jam. Air masuk ke radiator pemanas pada suhu 80 °C dan keluar pada suhu 72 °C. Berapa banyak air yang harus disuplai ke radiator setiap jam?

773. Timbal seberat 0,1 kg pada suhu 100 °C direndam dalam kalorimeter aluminium seberat 0,04 kg yang berisi 0,24 kg air pada suhu 15 °C. Setelah itu suhu dalam kalorimeter mencapai 16°C. Berapa kalor jenis timbal?

Konsep jumlah panas terbentuk tahap awal perkembangan fisika modern, ketika belum ada gagasan yang jelas tentangnya struktur internal zat, apa itu energi, apa saja bentuk energi yang ada di alam dan energi sebagai bentuk gerak dan transformasi materi.

Jumlah panas dipahami sebagai besaran fisika yang setara dengan energi yang ditransfer ke suatu benda material dalam proses pertukaran panas.

Satuan panas yang sudah ketinggalan zaman adalah kalori, sama dengan 4,2 J; saat ini satuan ini praktis tidak digunakan, dan joule telah menggantikannya.

Awalnya, diasumsikan bahwa pembawa energi panas adalah media yang sama sekali tidak berbobot dengan sifat-sifat cairan. Banyak masalah fisik perpindahan panas telah dan masih dipecahkan berdasarkan premis ini. Keberadaan kalori hipotetis adalah dasar bagi banyak konstruksi yang pada dasarnya benar. Dipercayai bahwa kalori dilepaskan dan diserap dalam fenomena pemanasan dan pendinginan, peleburan dan kristalisasi. Persamaan yang benar untuk proses perpindahan panas diperoleh berdasarkan konsep fisika yang salah. Ada hukum yang diketahui yang menyatakan bahwa jumlah panas berbanding lurus dengan massa benda yang berpartisipasi dalam pertukaran panas dan gradien suhu:

Dimana Q adalah jumlah kalor, m massa tubuh, dan koefisiennya Dengan– besaran yang disebut kapasitas panas spesifik. Kapasitas panas spesifik merupakan karakteristik suatu zat yang terlibat dalam suatu proses.

Bekerja dalam termodinamika

Sebagai hasil dari proses termal, pekerjaan mekanis murni dapat dilakukan. Misalnya, ketika gas dipanaskan, volumenya bertambah. Mari kita ambil situasi seperti gambar di bawah ini:

DI DALAM pada kasus ini kerja mekanis akan sama dengan gaya tekanan gas pada piston dikalikan dengan jarak yang ditempuh piston di bawah tekanan. Tentu saja ini adalah kasus yang paling sederhana. Tetapi bahkan di dalamnya kita dapat melihat satu kesulitan: gaya tekanan akan bergantung pada volume gas, yang berarti kita tidak berurusan dengan konstanta, tetapi dengan besaran variabel. Karena ketiga variabel: tekanan, suhu, dan volume saling berhubungan, pekerjaan penghitungan menjadi jauh lebih rumit. Ada beberapa proses ideal yang sangat lambat: isobarik, isotermal, adiabatik, dan isokhorik - yang perhitungannya dapat dilakukan dengan relatif sederhana. Grafik tekanan versus volume diplot dan usaha dihitung sebagai satu kesatuan bentuk.

Apa yang lebih cepat panas di atas kompor - ketel atau seember air? Jawabannya jelas - teko. Lalu pertanyaan kedua adalah mengapa?

Jawabannya juga tidak kalah jelasnya - karena massa air di dalam ketel lebih sedikit. Besar. Dan sekarang Anda dapat melakukan hal yang sebenarnya sendiri pengalaman fisik di rumah. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan dua panci kecil yang identik, jumlah air yang sama dan minyak sayur, misalnya setengah liter dan kompor. Tempatkan panci berisi minyak dan air dengan api yang sama. Sekarang lihat saja apa yang akan memanas lebih cepat. Jika Anda memiliki termometer untuk cairan, Anda dapat menggunakannya; jika tidak, Anda cukup menguji suhunya dengan jari Anda dari waktu ke waktu, namun berhati-hatilah agar tidak terbakar. Bagaimanapun, Anda akan segera melihat bahwa minyak memanas secara signifikan lebih cepat dari air. Dan satu pertanyaan lagi, yang juga bisa diimplementasikan dalam bentuk pengalaman. Mana yang akan mendidih lebih cepat - air hangat atau dingin? Semuanya menjadi jelas lagi - yang hangat akan menjadi yang pertama di garis finis. Mengapa semua pertanyaan dan eksperimen aneh ini? Untuk menentukan kuantitas fisik, disebut “jumlah panas”.

Jumlah panas

Jumlah panas adalah energi yang hilang atau diperoleh suatu benda selama perpindahan panas. Ini jelas dari namanya. Saat didinginkan, tubuh akan kehilangan sejumlah panas, dan saat dipanaskan, tubuh akan menyerap. Dan jawaban atas pertanyaan kami ditunjukkan kepada kami Jumlah panas bergantung pada apa? Pertama, semakin besar massa suatu benda, semakin besar pula jumlah kalor yang harus dikeluarkan untuk mengubah suhunya sebesar satu derajat. Kedua, jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan suatu benda bergantung pada zat penyusunnya, yaitu jenis zat. Dan ketiga, perbedaan suhu tubuh sebelum dan sesudah perpindahan panas juga penting untuk perhitungan kita. Berdasarkan hal di atas, kita bisa tentukan besarnya kalor dengan rumus:

Q=cm(t_2-t_1) ,

di mana Q adalah jumlah panas,
m - berat badan,
(t_2-t_1) - perbedaan antara awal dan akhir suhu tubuh,
c adalah kapasitas panas spesifik suatu zat, ditemukan dari tabel yang sesuai.

Dengan menggunakan rumus ini, Anda dapat menghitung jumlah panas yang diperlukan untuk memanaskan suatu benda atau yang akan dilepaskan oleh benda tersebut saat mendingin.

Jumlah panas diukur dalam joule (1 J), seperti jenis energi lainnya. Namun, nilai ini diperkenalkan belum lama ini, dan orang-orang mulai mengukur jumlah panas jauh lebih awal. Dan mereka menggunakan satuan yang banyak digunakan di zaman kita - kalori (1 kal). 1 kalori adalah jumlah kalor yang diperlukan untuk memanaskan 1 gram air sebesar 1 derajat Celcius. Berpedoman pada data tersebut, mereka yang suka menghitung kalori dalam makanan yang disantapnya bisa sekadar iseng menghitung berapa liter air yang bisa direbus dengan energi yang dikonsumsinya sepanjang hari.

Latihan 81.
Hitung jumlah kalor yang akan dilepaskan selama reduksi Fe 2 HAI 3 logam aluminium jika diperoleh 335,1 g besi. Jawaban: 2543,1 kJ.
Larutan:
Persamaan reaksi:

= (Al 2 O 3) - (Fe 2 O 3) = -1669,8 -(-822,1) = -847,7 kJ

Perhitungan jumlah kalor yang dilepaskan ketika memperoleh 335,1 g besi dibuat dari perbandingan:

(2 . 55,85) : -847,7 = 335,1 : X; x = (0847.7 . 335,1)/ (2 . 55,85) = 2543,1 kJ,

dimana 55,85 massa atom besi.

Menjawab: 2543,1 kJ.

Efek termal dari reaksi

Tugas 82.
Berbentuk gas etanol C2H5OH dapat diperoleh melalui interaksi etilen C 2 H 4 (g) dan uap air. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi ini, setelah menghitung terlebih dahulu efek termalnya. Jawab: -45,76 kJ.
Larutan:
Persamaan reaksinya adalah:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) = C2H 5 OH (g); = ?

Nilai kalor standar pembentukan zat diberikan dalam tabel khusus. Mengingat kalor pembentukan zat sederhana secara konvensional dianggap nol. Mari kita hitung efek termal reaksi menggunakan konsekuensi hukum Hess, kita peroleh:

= (C 2 H 5 OH) – [ (C 2 H 4) + (H 2 O)] =
= -235,1 -[(52,28) + (-241,83)] = - 45,76 kJ

Persamaan reaksi yang berisi tentang simbol senyawa kimia keadaan agregasi atau modifikasi kristalnya ditunjukkan, serta nilai numerik efek termal, yang disebut termokimia. DI DALAM persamaan termokimia, kecuali dinyatakan secara khusus, nilai efek termal pada tekanan konstan Q p ditunjukkan sama dengan perubahan entalpi sistem. Nilai biasanya diberikan di sisi kanan persamaan, dipisahkan dengan koma atau titik koma. Sebutan singkat berikut untuk keadaan agregasi suatu zat diterima: G- berbentuk gas, Dan- cairan, Ke

Jika panas dilepaskan sebagai akibat suatu reaksi, maka< О. Учитывая сказанное, составляем термохимическое уравнение данной в примере реакции:

C 2 H 4 (g) + H 2 O (g) = C 2 H 5 OH (g); = - 45,76 kJ.

Menjawab:- 45,76 kJ.

Tugas 83.
Hitung efek termal reaksi reduksi besi (II) oksida dengan hidrogen berdasarkan persamaan termokimia berikut:

a) EO (k) + CO (g) = Fe (k) + CO 2 (g); = -13,18 kJ;
b) CO (g) + 1/2O 2 (g) = CO 2 (g); = -283,0 kJ;
c) H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ.
Jawaban: +27,99 kJ.

Larutan:
Persamaan reaksi reduksi besi (II) oksida dengan hidrogen berbentuk:

EeO (k) + H 2 (g) = Fe (k) + H 2 O (g); = ?

= (H2O) – [ (FeO)

Panas pembentukan air diberikan oleh persamaan

H 2 (g) + 1/2O 2 (g) = H 2 O (g); = -241,83 kJ,

dan kalor pembentukan besi (II) oksida dapat dihitung dengan mengurangkan persamaan (a) dari persamaan (b).

=(c) - (b) - (a) = -241,83 – [-283,o – (-13,18)] = +27,99 kJ.

Menjawab:+27,99kJ.

Tugas 84.
Ketika gas hidrogen sulfida dan karbon dioksida berinteraksi, uap air dan karbon disulfida CS 2 (g) terbentuk. Tulis persamaan termokimia untuk reaksi ini dan hitung terlebih dahulu efek termalnya. Jawaban: +65,43 kJ.
Larutan:
G- berbentuk gas, Dan- cairan, Ke-- kristal. Karakter-karakter ini dihilangkan jika keadaan agregasi zat yang jelas, misalnya O 2, H 2, dan seterusnya.
Persamaan reaksinya adalah:

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = ?

Nilai kalor standar pembentukan zat diberikan dalam tabel khusus. Mengingat kalor pembentukan zat sederhana secara konvensional dianggap nol. Efek termal suatu reaksi dapat dihitung menggunakan akibat wajar dari hukum Hess:

= (H 2 O) + (СS 2) – [(H 2 S) + (СO 2)];
= 2(-241,83) + 115,28 – = +65,43 kJ.

2H 2 S (g) + CO 2 (g) = 2H 2 O (g) + CS 2 (g); = +65,43 kJ.

Menjawab:+65,43 kJ.

Persamaan reaksi termokimia

Tugas 85.
Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi antara CO (g) dan hidrogen, yang menghasilkan pembentukan CH 4 (g) dan H 2 O (g). Berapa banyak panas yang akan dilepaskan selama reaksi ini jika diperoleh 67,2 liter metana dalam hal kondisi normal? Jawab: 618,48 kJ.
Larutan:
Persamaan reaksi yang keadaan agregasi atau modifikasi kristalnya, serta nilai numerik efek termal ditunjukkan di sebelah simbol senyawa kimia, disebut termokimia. Dalam persamaan termokimia, kecuali dinyatakan secara khusus, nilai efek termal pada tekanan konstan Q p sama dengan perubahan entalpi sistem. Nilai biasanya diberikan di sisi kanan persamaan, dipisahkan dengan koma atau titik koma. Sebutan singkat berikut untuk keadaan agregasi suatu zat diterima: G- berbentuk gas, Dan- sesuatu, Ke- kristal. Simbol-simbol ini dihilangkan jika keadaan agregat zat terlihat jelas, misalnya O 2, H 2, dll.
Persamaan reaksinya adalah:

CO (g) + 3H 2 (g) = CH 4 (g) + H 2 O (g); = ?

= (H 2 O) + (CH 4) – (CO)];
= (-241,83) + (-74,84) – (-110,52) = -206,16 kJ.

Persamaan termokimianya menjadi:

22,4 : -206,16 = 67,2 : X; x = 67,2 (-206,16)/22?4 = -618,48 kJ; Q = 618,48 kJ.

Menjawab: 618,48 kJ.

Panas pembentukan

Tugas 86.
Efek termal reaksinya sama dengan panas pembentukan. Hitung kalor pembentukan NO berdasarkan persamaan termokimia berikut:
a) 4NH 3 (g) + 5O 2 (g) = 4NO (g) + 6H 2 O (l); = -1168,80 kJ;
b) 4NH 3 (g) + 3O 2 (g) = 2N 2 (g) + 6H 2 O (l); = -1530,28 kJ
Jawaban: 90,37 kJ.
Larutan:
Kalor pembentukan standar sama dengan kalor reaksi pembentukan 1 mol zat tertentu dari zat sederhana di kondisi standar(T = 298 K; p = 1,0325.105 Pa). Pembentukan NO dari zat sederhana dapat direpresentasikan sebagai berikut:

1/2N 2 + 1/2O 2 = TIDAK

Diketahui reaksi (a), yang menghasilkan 4 mol NO, dan diketahui reaksi (b), yang menghasilkan 2 mol N2. Oksigen terlibat dalam kedua reaksi. Oleh karena itu, untuk menentukan kalor standar pembentukan NO, kita buat siklus Hess berikut, yaitu kita perlu mengurangi persamaan (a) dari persamaan (b):

Jadi, 1/2N 2 + 1/2O 2 = TIDAK; = +90,37 kJ.

Menjawab: 618,48 kJ.

Tugas 87.
Kristal amonium klorida dibentuk oleh reaksi gas amonia dan hidrogen klorida. Tuliskan persamaan termokimia untuk reaksi ini, setelah menghitung terlebih dahulu efek termalnya. Berapa banyak kalor yang akan dilepaskan jika 10 liter amonia dikonsumsi dalam reaksi, dihitung dalam kondisi normal? Jawaban: 78,97 kJ.
Larutan:
Persamaan reaksi yang keadaan agregasi atau modifikasi kristalnya, serta nilai numerik efek termal ditunjukkan di sebelah simbol senyawa kimia, disebut termokimia. Dalam persamaan termokimia, kecuali dinyatakan secara khusus, nilai efek termal pada tekanan konstan Q p sama dengan perubahan entalpi sistem. Nilai biasanya diberikan di sisi kanan persamaan, dipisahkan dengan koma atau titik koma. Berikut ini telah diterima: Ke-- kristal. Simbol-simbol ini dihilangkan jika keadaan agregat zat terlihat jelas, misalnya O 2, H 2, dll.
Persamaan reaksinya adalah:

NH 3 (g) + HCl (g) = NH 4 Cl (k). ; = ?

= (NH4Cl) – [(NH 3) + (HCl)];
= -315,39 – [-46,19 + (-92,31) = -176,85 kJ.

Persamaan termokimianya menjadi:

Kalor yang dilepaskan selama reaksi 10 liter amonia dalam reaksi ini ditentukan dari perbandingan:

22,4 : -176,85 = 10 : X; x = 10 (-176,85)/22,4 = -78,97 kJ; Q = 78,97 kJ.

Menjawab: 78,97 kJ.

Tampilan