普通化学/热力学/焓
外观
系统的绝对焓无法直接测量。然而,通过测量温度变化,可以测量焓变 (ΔH),温度变化代表热量损失或获得。
化学体系的焓是体系的“热含量”——它包含的能量。焓用符号 表示。
所有反应都有一定的焓。它仅仅是反应吸收或释放的热量。燃烧反应显然会释放大量的热量。它们的焓为负。负焓代表放热反应,释放热量。吸收热量的反应是吸热反应。它的焓为正,并且会降低其周围环境的温度。
考虑以下两个反应
该反应是放热的(负焓,释放热量)。当反应发生时,由于体系释放的热量增加,周围环境的温度会升高。每形成一摩尔丙烷 (C3H8),就会释放 104.67 千焦的能量。 | |
该反应是吸热的(正焓,吸收热量)。当反应发生时,由于体系吸收的热量减少,周围环境的温度会降低。每形成一摩尔 NO,就会吸收 756.05 千焦的热量。(请注意,反应显示形成两摩尔,因此焓是形成一摩尔的两倍。) |
虽然每个反应都有焓变,但其大小取决于温度。同一个反应在一种温度下可能是吸热的,而在另一种温度下可能是放热的。焓必须在特定温度下给出。上面的反应显示了 25 °C 时的焓。
温度和热量之间存在关系。如果物体在没有发生相变的情况下获得或失去热量,该反应将温度与热量相关联
代表热量(以焦耳或千焦耳为单位),而 代表温度变化(以摄氏度为单位)。 代表物体的质量(通常以克为单位),而 代表物体的**比热容**。
比热容是一个取决于物体材料的常数。它以焦耳每克摄氏度为单位测量。比热容可以通过实验测定。你可以查阅图表或通过测量加入的热量和温度变化来计算。水的比热容为 4.186 J/g-degree。对于一克水,每加入/移除 4.186 焦耳的热量,其温度就会升高/降低一度摄氏度。