Algunas reacciones químicas liberan energía por calor. En otras palabras, transfieren calor a su entorno. Estas son conocidas como reacciones exotérmicas: "exo" significa liberaciones y "térmico" significa calor. Algunos ejemplos de reacciones exotérmicas incluyen combustión (combustión), reacciones de oxidación como reacciones de combustión y neutralización entre ácidos y álcalis. Muchos elementos cotidianos, como los calentadores de manos y las latas de autocalentamiento para café y otras bebidas calientes, se someten a reacciones exotérmicas.
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Para calcular la cantidad de el calor liberado en una reacción química, utilice 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 la capacidad calorífica específica del líquido (joule por gramo grados Celsius) y ΔT es el cambio en la temperatura del líquido (grados Celsius).
Diferencia entre calor y temperatura
Es importante recordar que la temperatura y el calor no son los la misma cosa. 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 medida en julios. Cuando la energía térmica se transfiere a un objeto, su aumento de temperatura depende de la masa del objeto, la sustancia del objeto y la cantidad de energía transferida al objeto. Cuanta más energía calorífica se transfiera a un objeto, mayor será su aumento de temperatura.
Capacidad específica de calor
La capacidad calorífica específica de una sustancia es la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de 1 kg de la sustancia por 1 grado Celsius. Las diferentes sustancias tienen capacidades de calor específicas diferentes, por ejemplo, el líquido tiene una capacidad de calor específica de 4181 julios /kg grados C, el oxígeno tiene una capacidad de calor 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, se usa 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).
Calcule el calor liberado
Imagine 100 cm3 de un ácido se mezcló con 100 cm3 de un álcali, luego la temperatura se incrementó de 24 grados C a 32 grados C. Para ca Invente la cantidad de calor liberado en julios, lo primero que debe hacer es calcular el cambio de temperatura, ΔT (32 - 24 = 8). Luego, use Q = mc ΔT, es decir, Q = (100 + 100) x 4.18 x 8. Dividir la capacidad de calor específica del agua, 4181 joules /kg grados Celsius por 1000 para obtener la cifra de joules /g grados C. La respuesta es 6.688, lo que significa que se liberan 6688 julios de calor.
