هل تعلم أن التغير في المحتوى الحراري المصاحب للتفاعل يتأثر دائمًا بدرجة الحرارة والضغط؟ كلما ارتفعت درجة حرارة المادة ، زاد تغير المحتوى الحراري. يسمى التغيير الحراري المصاحب للتفاعل المحتوى الحراري للتفاعل.
يُفهم المحتوى الحراري على أنه مقدار الطاقة في نظام تحت ضغط ثابت. عادةً ما يتم الإشارة إلى هذا باستخدام حرف كبير H ويمكن كتابته رياضياً كمجموع العمل الذي يقوم به نظام (W) مع الطاقة الموجودة في النظام (E).
تغيير المحتوى الحراري (∆H)
المحتوى الحراري هو خاصية واسعة النطاق للمواد التي يمكن استخدامها لتحديد التغيرات الحرارية في التفاعلات الكيميائية. لا يمكن قياس قيمة المحتوى الحراري نفسه ، ولكن لا يزال بإمكاننا قياس التغير الحراري الذي يحدث أثناء التفاعل. يسمى تغير الحرارة الذي يحدث في تفاعل كيميائي بتغيير المحتوى الحراري (∆H). عند الضغط المستمر ، يكون تغيير المحتوى الحراري مساويًا لكمية حرارة التفاعل المنبعثة أو الممتصة من قبل النظام.
∆H = QP
يتم تصنيف المحتوى الحراري كوظيفة للدولة. وبالتالي ، لا يمكن تحديد تغيير المحتوى الحراري إلا من الحالة الأولية والحالة النهائية للنظام. إذن تفاعل كيميائي تتفاعل فيه المواد المتفاعلة وتنتج منتجًا. مقدار التغيير في المحتوى الحراري ، أو المحتوى الحراري للتفاعل ، هو الفرق بين المحتوى الحراري للمنتج والمحتوى الحراري للمواد المتفاعلة.
∆H = H (منتج) - H (متفاعل)
(اقرأ أيضًا: تعرف على التوصيل والحمل والإشعاع في نقل الحرارة)
بناءً على نوع التفاعل ، يمكن تقسيم تغير المحتوى الحراري القياسي إلى 6 أنواع ، وهي المحتوى الحراري للتكوين ، المحتوى الحراري للاحتراق ، المحتوى الحراري للرذاذ ، المحتوى الحراري الرابطة ، المحتوى الحراري للمحلول ، المحتوى الحراري الشبكي. لفهمها بشكل أفضل ، دعنا نصفها!
- المحتوى الحراري للتكوين
التغيير الحراري للتكوين (∆ f H⊖) هو تغير المحتوى الحراري عندما يتم تكوين مول واحد من مادة من عناصرها في أكثر صورها استقرارًا. إذا لم يتم قياسه في ظل ظروف قياسية ، يتم الإشارة إلى تغيير المحتوى الحراري في التكوين ∆H⊖ f .
- المحتوى الحراري الاحتراق
التغيير في المحتوى الحراري القياسي للاحتراق ∆ c H⊖ هو التغير في المحتوى الحراري لكل مول من مادة عندما تخضع للاحتراق.
- إنثالبي الانحلال
التغيير الحراري للانثالبي a H⊖ هو التغير في المحتوى الحراري للكسر الكامل لمول واحد من الروابط للحصول على الذرة في الطور الغازي.
- المحتوى الحراري بوند
التغيير في المحتوى الحراري للرابطة Δ b H هو مقدار الطاقة المنبعثة عندما يتكون مول واحد من الروابط من ذرات معزولة في صورة غازية.
- المحتوى الحراري للحل
إن تغيير المحتوى الحراري لمحلول Δs ol Ho هو تغيير المحتوى الحراري عندما يذوب مول واحد من المذاب في مذيب كبير جدًا ، بحيث لا يحدث تغير في الحرارة في حالة التخفيف الإضافي.
- شبكة المحتوى الحراري
تغيير المحتوى الحراري الشبكي الشبكة هو التغير في المحتوى الحراري عندما ينفصل مول واحد من المركب الأيوني إلى أيونات على شكل غاز.
السعة الحرارية
يتم تعريف السعة الحرارية على أنها كمية الحرارة المطلوبة لزيادة درجة حرارة النظام بمقدار 10 درجة مئوية. حيث يتم الإشارة إلى هذه السعة الحرارية بحرف كبير C ، لذا فإن الصيغة الحسابية هي q = C × ΔT
هذه الزيادة في درجة الحرارة تتناسب مع الحرارة المنقولة. يعتمد مقدار C على حجم التركيبة وخصائص النظام. وفي الوقت نفسه ، يتم تقسيم هذه السعة الحرارية إلى قسمين ، وهما السعة الحرارية النوعية والسعة الحرارية المولارية.
- السعة الحرارية النوعية هي كمية الحرارة المطلوبة لزيادة درجة حرارة وحدة كتلة واحدة من مادة بمقدار 10 درجة مئوية (أو وحدة كلفن واحدة). حيث يمكن ، رياضياً ، كتابة السعة الحرارية المحددة بالصيغة q = C × ΔT.
- السعة الحرارية المولية (Cm) هي كمية الحرارة اللازمة لرفع درجة حرارة مول واحد من مادة بمقدار 10 درجة مئوية (أو واحد كلفن). حيث يمكن كتابة المعادلة رياضياً كـ C m = c / n
