跳轉到內容

普通化學/熱力學/焓

來自華夏公益教科書,開放的書籍,開放的世界
系統的絕對焓無法直接測量。然而,透過測量溫度變化,可以測量焓變 (ΔH),溫度變化代表熱量損失或獲得。

化學體系的焓是體系的“熱含量”——它包含的能量。焓用符號 表示。

反應焓

[編輯 | 編輯原始碼]

所有反應都有一定的焓。它僅僅是反應吸收或釋放的熱量。燃燒反應顯然會釋放大量的熱量。它們的焓為負。負焓代表放熱反應,釋放熱量。吸收熱量的反應是吸熱反應。它的焓為正,並且會降低其周圍環境的溫度。

考慮以下兩個反應

該反應是放熱的(負焓,釋放熱量)。當反應發生時,由於體系釋放的熱量增加,周圍環境的溫度會升高。每形成一摩爾丙烷 (C3H8),就會釋放 104.67 千焦的能量。
該反應是吸熱的(正焓,吸收熱量)。當反應發生時,由於體系吸收的熱量減少,周圍環境的溫度會降低。每形成一摩爾 NO,就會吸收 756.05 千焦的熱量。(請注意,反應顯示形成摩爾,因此焓是形成摩爾的兩倍。)

雖然每個反應都有焓變,但其大小取決於溫度。同一個反應在一種溫度下可能是吸熱的,而在另一種溫度下可能是放熱的。焓必須在特定溫度下給出。上面的反應顯示了 25 °C 時的焓。

溫度和熱量

[編輯 | 編輯原始碼]

溫度和熱量之間存在關係。如果物體在沒有發生相變的情況下獲得或失去熱量,該反應將溫度與熱量相關聯

代表熱量(以焦耳或千焦耳為單位),而 代表溫度變化(以攝氏度為單位)。 代表物體的質量(通常以克為單位),而 代表物體的**比熱容**。

比熱容是一個取決於物體材料的常數。它以焦耳每克攝氏度為單位測量。比熱容可以透過實驗測定。你可以查閱圖表或透過測量加入的熱量和溫度變化來計算。水的比熱容為 4.186 J/g-degree。對於一克水,每加入/移除 4.186 焦耳的熱量,其溫度就會升高/降低一度攝氏度。

華夏公益教科書