"열 효과"라는 용어에 익숙하지만대부분의 화학 반응은 화학 수업에서 발생하지만 더 널리 사용됩니다. 이 현상이 사용되지 않는 활동 분야는 상상하기 어렵습니다.
그중 일부에 대한 예를 들어 보겠습니다.반응열이 무엇인지에 대한 지식이 필요합니다. 현재 자동차 산업은 환상적인 속도로 발전하고 있습니다. 자동차 수는 매년 여러 번 증가합니다. 동시에 이들의 주요 에너지 원은 가솔린입니다 (대체 개발은 여전히 단일 프로토 타입으로 만 구현되고 있습니다). 연료 플래싱의 힘을 조정하기 위해 폭발 강도를 줄이는 특수 첨가제가 사용됩니다. 눈에 띄는 예는 모노 메틸 아닐린입니다. 그것이 얻어지면 반응의 열 효과가 계산되며,이 경우 –11–19 kJ / mol입니다.
또 다른 응용 분야는 음식입니다.산업. 의심 할 여지없이, 어떤 사람이이 제품 또는 해당 제품의 칼로리 함량 표시에주의를 기울였습니다. 이 경우 음식의 산화 과정에서 열이 방출되기 때문에 열량과 반응의 열 효과는 직접적인 관련이 있습니다. 이러한 데이터를 기반으로 식단을 조정하면 체중을 크게 줄일 수 있습니다. 반응 열이 줄 단위로 측정된다는 사실에도 불구하고 그들과 칼로리 사이에는 직접적인 관계가 있습니다 : 4 J = 1 kcal. 식품의 경우 일반적으로 추정량 (질량)이 표시됩니다.
이제 이론으로 돌아가서정의. 따라서 열 효과는 화학 공정 중에 시스템에서 방출되거나 흡수되는 열의 양을 나타냅니다. 열 외에도 복사가 발생할 수 있음을 명심해야합니다. 화학 반응의 열 효과는 시스템의 에너지 수준 (초기 및 잔류) 간의 차이와 수치 적으로 동일합니다. 반응 과정에서 주변 공간에서 열이 흡수되면 흡열 과정을 말합니다. 따라서 열 에너지의 방출은 발열 과정의 특징입니다. 그것들을 구별하는 것은 아주 간단합니다. 반응의 결과로 방출되는 총 에너지의 값이 그것을 시작하는 데 소비 된 것보다 크면 (예 : 연소 연료의 열 에너지), 이것은 발열입니다. 그러나 물과 석탄을 수소와 일산화탄소로 분해하려면 추가 에너지를 가열에 소비해야하므로 흡수가 발생합니다 (흡열).
반응의 열 효과는 다음을 사용하여 계산할 수 있습니다.알려진 공식. 계산에서 열 효과는 문자 Q (또는 DH)로 표시됩니다. 차이점은 프로세스 유형 (엔도 또는 엑소)에 있으므로 Q =-DH입니다. 열화학 방정식은 열 효과 및 시약을 표시한다고 가정합니다 (역 계산도 정확함). 이러한 방정식의 특이성은 열 효과의 크기와 물질 자체를 다른 부분으로 전송할 수 있다는 것입니다. 공식 자체를 기간별로 빼거나 더하는 것이 가능하지만 물질의 집계 상태를 고려합니다.
메탄, 탄소, 수소 연소 반응의 예를 들어 보겠습니다.
1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + 890 kJ
2) C + O2 = CO2 + 394 kJ
3) 2H2 + O2 = 2H2O + 572 kJ
이제 1에서 2와 3을 뺍니다 (오른쪽에서 오른쪽, 왼쪽에서 왼쪽).
결과적으로 우리는 다음을 얻습니다.
CH4-C-2 H4 = 890-394-572 =-76 kJ.
모든 부분에-1을 곱하면 (음수 값 제거) 다음을 얻습니다.
C + 2H2 = CH4 + 76 kJ / mol.
결과를 어떻게 해석 할 수 있습니까?메탄이 수소와 탄소에서 형성 될 때 발생하는 열 효과는 생성 된 가스 1 몰당 76J입니다. 또한 열 에너지가 방출되는 공식, 즉 발열 과정에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 계산을 통해 종종 어려움과 관련된 직접적인 실험실 실험의 필요성을 피할 수 있습니다.
