ترموديناميک شيمي و تمرین

گرما و دما

هر گاه دو جسم با دماهاي متفاوت با هم تماس حاصل کنند گرما از جسمي که دماي بيشتر دارد به جسمي که دماي کمتري دارد جاري مي شو. بنابر اين مي توان گفت که گرما نوعي انرژي است حال آنکه دما معياري است که ميزان سردي و گرمي اجسام را مشخص مي کند.

 

 

يکاهاي انرژي

يکاها يا واحدهاي رايج انرژي کالري و ژول هستند. کالري مقدار گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم آب خالص به اندازه يک درجه سلسيوس است. ژول انرژي لازم براي بالا بردن جسمي به جرم  kg ۱  به ارتفاع10 CM از سطح زمين است . براي اندازه گيري مقادير ترموديناميکي بيشتر از kj  و kcl  استفاده مي شود.

 

 

ظرفيت گرماي

«ظرفيت گرمايي» يک جسم ، گرماي مورد نياز براي افزايش دماي آن به اندازه يک درجه سلسيوس است. «ظرفيت گرمايي ويژه» گرماي مورد نياز براي افزايش دماي يک گرم از جسمي به اندازه ي يک درجه سلسيوس  است.

 

q m.t

= C   ®

مقدار گرماي مبادله شده تغيير دما × جرم جسم

= ظرفيت گرمايي ويژه

يکان ظرفيت گرمايي ويژه   ^۱-C . g^-۱ . j ْ و يا   ^۱-K. j^-۱ .g ْ است.

 

«ظرفيا گرمايي مولي » مقدار گرماي لازم براي افزايش دماي يک مول از يک ماده به اندازه يک درجه سلسيوس است و يکان  آن  ^۱- C ْ .^۱-  j.mol مي باشد.

 

 تمرین :

 

باkj   ۴۵ انرژي ، دماي چند کيلوگرم آب  c ْ۰۱ ا فزايش مي يابد . ظرفيت گرمايي ويژه آب برابر

 c ْ^-۱.j.g^-۱   4/148 مي باشد.

g = mcΔT

۴۵۰۰ j = m (4/184 .  j . g ^-1 .ْ c ^-1 ) (10ْ c)

 

= 1075/5 g

45000 J (4/184 J. g ^-1. ْc) (10 ْC)

m =