Niedawno pojawił się problem polegający na obliczeniu ilości energii potrzebnej do podwyższenia temperatury 200 g wody z 26 do 51 stopni Celsjusza. Otrzymałem wartość 20900 J.
Jak dotąd wydaje mi się, że jest endotermiczny, ponieważ trzeba było dodać ciepło do wody, aby jej temperatura wzrosła, więc woda zasadniczo pochłaniała ciepło, ale ja „Naprawdę nie jestem pewien.
Komentarze
- Samo podgrzanie wody nie jest reakcją chemiczną.
- No cóż, rozumiem na teście … dziwne. Sformułowanie polegało tylko na obliczeniu ilości energii cieplnej potrzebnej do podwyższenia temperatury, a następnie stwierdzeniu, czy to było endotermiczne czy egzotermiczne. ' re mówiąc, że ' też nie?
- Ogrzewanie jest procesem endotermicznym, ale nie reakcją chemiczną.
Odpowiedź
Jak dotąd wydaje mi się, że jest to endotermiczne, ponieważ ciepło musiało być dodawane do wody, aby jej temperatura wzrosła, więc woda zasadniczo pochłaniała ciepło, ale naprawdę nie jestem pewien.
To główniesemantyka. Takie pytania egzaminacyjne są irytujące, gdy prowadzą do kłótni o słowa. Termin endotermiczny i egzotermiczny jest zarezerwowany dla reakcji przez IUPAC. Reakcja endotermiczna to taka, w której całkowita zmiana entalpii jest dodatnia. Można go jednak rozszerzyć na proces endotermiczny, czyli dowolny proces pozyskiwania energii (z otoczenia zewnętrznego). Chemia fizyczna Atkina ładnie to wyjaśnia „ nigdy nie wolno zapominać, że ciepło jest procesem (przenoszeniem energii w wyniku różnicy temperatur), a nie bytem ”
Komentarze
- Naprawdę bawię się nazwami. To jest to, co robi większość licealnych książek o połowę. Pomyśl, ile czasu poświęca się nazewnictwie soli i równoważeniu reakcji. … też. Zamiast dawać solidne podstawy, sprowadzają się do sudoku 🙁
- Nie mogę się bardziej zgodzić. Doskonała uwaga. Jest piękny artykuł autorstwa Gillespiego (gościa z VSEPR) z lat 70. XX wieku. Powiedział, że chemia jest najniższe miejsca wśród innych nauk ścisłych i inżynierii. Miał na myśli, że chemia nie jest wyborem najzdolniejszych. Lamentował nad systemem kanadyjskim, co jest prawie powszechną prawdą.
Odpowiedź
Egzotermia oznacza spadek entalpii systemu ( $ \ Delta H < 0 $ ) i endotermiczne m eans rośnie ( $ \ Delta H > 0 $ ). Jeśli wybierzesz swój system tylko jako wodę, proces będzie endotermiczny. Ma to sens, ponieważ zwiększasz energię cieplną wody i jeśli nic innego nie zmienia się w systemie, energia musi pochodzić z otoczenia.
Pytanie nie określa, w jaki sposób zwiększasz temperaturę. Możesz obrócić dysk na dnie pojemnika, używając tarcia, aby przekształcić pracę mechaniczną w energię cieplną. Możesz podnieść temperaturę wody za pomocą kuchenki mikrofalowej. Prawdopodobnie jednak po prostu umieściłbyś pojemnik z wodą na gorącej powierzchni i podniósłbyś temperaturę poprzez wymianę ciepła.
Jeśli wybierzesz swój system jako elementarny sód i wodę zmieszane razem, entalpia system byłby stały, a temperatura wody wzrosłaby z energii uwalnianej w wyniku reakcji chemicznej. Jeśli wybierzesz swój system tak, aby zawierał tylko sód i wodę, z którą reaguje, jest to proces egzotermiczny, który ogrzewa otoczenie (woda, która nie reaguje, zwiększa temperaturę w wyniku reakcji egzotermicznej).
Czy woda grzewcza jest endotermiczna?
To zależy od tego, co wybierzesz jako system i jako otaczający. Na marginesie, mówimy „podgrzewanie wody”, aby zaznaczyć, że w jakiś sposób zwiększamy jej temperaturę, ale jak pokazują powyższe przykłady, ten wzrost temperatury niekoniecznie wymaga wymiany ciepła.