Lämpökemia

Lämpökemia eli termokemia on fysikaalisen kemian tutkimusala, jossa tutkitaan kemiallisiin tapahtumiin, kuten reaktio ja olomuodon muutos, liittyviä lämpömuutoksia järjestelmän ja se ympäristön välillä. Näissä tapahtumissa lämpöä voi vapautua tai sitoutua. Lämpökemian avulla voidaan arvioida kemiallisessa reaktiossa muodostuvien tuotteiden määrä.

Lämpökemian tausta

Lämpökemian perusta on kahdessa yleistyksessä: 1. kemiallisen tapahtuman lämpöenergian muutos on reaktion etenevään suuntaan yhtä suuri kuin palautuvaan suuntaan, mutta vastakkaismerkkinen, ja 2. kemialliseen reaktioon liittyvä lämpöenergian kokonaismuutos on sama reaktion suoraan tapahtumiselle tai eri välivaiheiden kautta tapahtumiselle. Näistä ensimmäinen liittyy Antoine Lavoisierin ja Pierre-Simon Laplacen ominaislämpökapasiteettimittauksiin 1700-luvun lopulle ja toinen Germain Henri Hessin tekemiin termokemiallisiin tutkimuksiin,[1] joiden johtopäätös on sittemmin nimetty Hessin laiksi. Edellä mainitut yleistykset ovat perusta termodynamiikan ensimmäiselle pääsäännölle.

Lämpöenergian muutos kemiallisessa tapahtumassa

Kemiallinen tapahtuma: (a) on eksoterminen, lähtöaineiden entalpia on suurempi kuin tuotteiden entalpia ja (b) on endoterminen, lähtöaineiden entalpia on pienempi kuin tuotteiden entalpia, joten järjestelmään on tuotava lämpöenergiaa kemiallisen tapahtuman mahdollistamiseksi.

Lämpökemiassa suljetussa järjestelmässä kemialliseen reaktioon tai olomuodon muutokseen (latentti eli piilevä lämpö) liittyvä lämpöenergian vapautumisen sanotaan olevan eksoterminen prosessi (ks. viereinen kuva). Tällöin lämpöenergia siirtyy järjestelmästä järjestelmän ympäristöön ja järjestelmän entalpia tai sisäenergia pienenee. Kemiallisen reaktion tapauksessa reaktioentalpia, joka on tuotteiden ja lähtöaineiden entalpioiden erotus, on negatiivinen, .[2]

Esimerkiksi vetykaasun ja happikaasun välinen reaktio on eksoterminen (vakio lämpötila ja paine):

,

Kun suljetussa järjestelmässä kemialliseen reaktioon tai olomuodon muutokseen liittyvää lämpöenergiaa sitoutuu, sanotaan prosessin olevan endoterminen (ks. viereinen kuva). Tällöin järjestelmään siirtyy sen ympäristöstä lämpöenergiaa ja järjestelmän entalpia tai sisäenergia suurenee. Kemiallisen reaktion tapauksessa reaktioentalpia on positiivinen, .[2] Esimerkiksi happikaasun ja typpikaasun välinen reaktio on endoterminen (vakio lämpötila ja paine):

,

Kemiallisessa eksotermisessä prosessissa lämpöenergian vapautumisen tilalla voi emittoitua valoa (palamisreaktio), sähkövirtaa (sähköpatterin purkautuminen) tai ääntä (detonaatio). Kemiallisessa endotermisessä prosessissa kuten fotosynteesi Auringon säteilyenergia absorboituu järjestelmään.

Mittaus ja järjestelmä

Kemiallisen tapahtuman lämpötilan muutos mitataan kalorimetrilla adiabaattisella mittaustavalla.

Lämpökemiassa on järjestelmän kannalta tarpeellisia määritelmiä ovat:

1. täysin eristetty järjestelmä, joka ei voi vaihtaa energiaa eikä ainetta ympäristönsä kanssa
2. lämpöeristetty järjestelmä, joka ei voi vaihtaa lämpöä eikä ainetta, mutta voi vaihtaa mekaanista työtä ympäristönsä kanssa
3. mekaanisesti eristetty järjestelmä, joka voi vaihtaa lämpöä, mutta ei mekaanista työtä tai ainetta ympäristönsä kanssa
4. suljettu järjestelmä, joka voi vaihtaa energiaa, mutta ei ainetta ympäristönsä kanssa
5. avoin järjestelmä, joka voi vaihtaa sekä ainetta että energiaa ympäristönsä kanssa

Katso myös

Lähteet

  1. ↑ Germain Henri Hess, Comptes Rendus de l'Académie des Sciencesvol 10, sivu 759, (1840)
  2. ↑ a b Thomas Engel ja Philip Reid, Thermodynamics, Statistical Thermodynamics and Kinetics, (2006), s. 64, Pearson, ISBN 0-8053-3844-6

Read other articles:

Charles Higham (arkeolog)

Charles Higham (1939-) adalah seorang arkeologis Britania terkenal karena karyanya di Asia Tenggara. Ia adalah Profesor Riset di Universitas Otago di Dunedin, Selandia Baru dan tinggal di Company Bay. Publikasi (seleksi) The Archaeology of Mainland Southeast Asia, Cambridge University Press 1989, ISBN 0-521-25523-6 The Bronze Age of Southeast Asia, Cambridge University Press 1996, ISBN 0-521-49660-8 Early Cultures of Mainland Southeast Asia, Art Media Resources 2003, ISBN 1-58886-028-0 The C...

 

20 Massalia

20 MassaliaPenemuanDitemukan olehAnnibale de GasparisTanggal penemuan19 September 1852PenamaanAsal namaMarseilleKategori planet minorSabuk utama (Keluarga Massalia)Ciri-ciri orbitEpos 22 Oktober 2004 (Hari Julian 2453300,5)Aphelion411,911 Gm (2,753 SA)Perihelion308,699 Gm (2,064 SA)Sumbu semimayor360,305 Gm (2,408 SA)Eksentrisitas0,143Periode orbit1365,261 hr (3,74 a)Kecepatan orbit rata-rata19,09 km/dtkAnomali rata-rata161,641°Inklinasi0,707°Bujur node menaik206,530°Argumen...

 

Maine's 7th congressional district

ME-7 redirects here. For the state route, see Maine State Route 7. Maine's 7th congressional districtObsolete districtCreated1821Eliminated1853Years active1821-1853 Maine's 7th congressional district is an obsolete congressional district in the U.S. state of Maine. It was created in 1821 after Maine was admitted to the Union in 1820. The district was eliminated in 1853 following the 1850 census. Its last congressman was Thomas Fuller. List of members representing the district Member Party Yea...

Первородный грех

Об экономическом термине см. Первородный грех (экономика). ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Ран�...

 

Buddha Kassapa

Artikel ini tidak memiliki referensi atau sumber tepercaya sehingga isinya tidak bisa dipastikan. Tolong bantu perbaiki artikel ini dengan menambahkan referensi yang layak. Tulisan tanpa sumber dapat dipertanyakan dan dihapus sewaktu-waktu.Cari sumber: Buddha Kassapa – berita · surat kabar · buku · cendekiawan · JSTORartikel ini perlu dirapikan agar memenuhi standar Wikipedia. Tidak ada alasan yang diberikan. Silakan kembangkan artikel ini semampu Anda...

 

Minuman anggur

Untuk anggur sebagai buah, lihat Anggur. Minuman anggurKarakteristikJenisfermented alcoholic beverage (en) dan alcoholic fruit beverage (en) Komposisianggur merah, white wine (en) dan Anggur berbuih Warnamerah, merah jambu, putih dan jingga [sunting di Wikidata]lbs Minuman anggur atau arak anggur (Inggris: wine) adalah minuman beralkohol yang terbuat dari peragian anggur atau buah-buahan lain. Karena adanya keseimbangan kimia alami, anggur dapat berperagian tanpa tambahan gula, asam, ...

إبراهيم النظام

إبراهيم بن سيار إبراهيم النظّام، وإبراهيم بت سيار بن هانئ البصري[1]  معلومات شخصية الميلاد 185 هـ/777مبلخ،  والبصرة[2][3][1]  الوفاة 221 هـ/836مبغداد[2]،  والبصرة[1]  مواطنة الدولة العباسية  اللقب النظّام المذهب الفقهي المعتزلة الحياة العملية �...

 

Moulin fortifié

Le moulin de Barbaste en Lot-et-Garonne sur la Gélise. Au XIVe siècle, au même titre que les édifices religieux, les ponts, les maisons, les fermes, les moulins, sont également mis en défense. Historique Le moulin fortifié de Plouharnel (vers 1890-1900) ; disparu. Le moulin de Piis à Bassanne en Gironde. le moulin de Bagas sur le Dropt. Le moulin de Mervé à Luché-Pringé, sur le Loir. Le moulin de Carrière à Aubais sur le Vidourle. Comme les autres ouvrages fortifiés, ...

 

أسس القرن التاسع عشر

أسس القرن التاسع عشر (بالألمانية: Die Grundlagen des 19. Jahrhunderts)‏، و(بالألمانية: Die Grundlagen des neunzehnten Jahrhunderts)‏    المؤلف هيوستن ستيوارت تشامبرلين  اللغة الألمانية  تاريخ النشر 1899  النوع الأدبي مقالة  الموضوع تاريخ ثقافي،  وعنصرية،  ومعاداة السامية  مأخوذ عن مقال ع...

Lichty Guitars

This article contains content that is written like an advertisement. Please help improve it by removing promotional content and inappropriate external links, and by adding encyclopedic content written from a neutral point of view. (April 2018) (Learn how and when to remove this message) Lichty GuitarsCompany typePrivateIndustryMusical instrumentFounded2009; 15 years ago (2009)FounderJay LichtyHeadquartersTryon, North Carolina, United StatesProductsAcoustic guitarsWebsitelich...

 

مشروع علمي

هذه المقالة بحاجة لصندوق معلومات. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة صندوق معلومات مخصص إليها. المشروع العلمي هو مشروع قائم على العلم طوره أو ساهم في تطويره أحد المبادرين. فعلى سبيل المثال، أسس قادة مثل هنري المستكشف مدارس الاستكشاف والتي  انطلقت منها رحلات الاستكشا...

 

Maurice Maeterlinck

Belgian playwright and essayist (1862–1949) Maurice MaeterlinckBornMaurice Polydore Marie Bernard Maeterlinck(1862-08-29)29 August 1862Ghent, BelgiumDied6 May 1949(1949-05-06) (aged 86)Nice, FranceOccupationPlaywright · Poet · EssayistLanguageFrenchNationalityBelgianAlma materUniversity of GhentLiterary movementSymbolismNotable worksIntruder (1890)The Blind (1890)Pelléas et Mélisande (1893)Interior (1895)The Blue Bird (1908)Notable awardsNobel Prize i...

Беннетт, Джеймс Гордон (младший)

В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Беннетт; Беннетт, Джеймс Гордон. Джеймс Гордон Беннетт (младший)англ. James Gordon Bennett, Jr. Дата рождения 10 мая 1841(1841-05-10) Место рождения Нью-Йорк, США Дата смерти 14 мая 1918(1918-05-14) (77 лет) Место смерти Больё-сюр-Мер, Фр�...

 

محمد عبد الحليم موسى

لواء محمد عبد الحليم موسى وزير الداخلية المصري في المنصب12 يناير 1990 – 22 أبريل 1993 الرئيس حسني مبارك رئيس الوزراء عاطف صدقي زكي بدر حسن الألفي محافظ محافظة أسيوط معلومات شخصية تاريخ الميلاد سنة 1930   الوفاة 19 يوليو 2003 (72–73 سنة)  القاهرة  سبب الوفاة سرطان  مواطنة مصر...

 

Oratorium Oxford

Oratorium OxfordGereja Oratorium Oxford Santo Aloysius Gonzagabahasa Inggris: Oxford OratoryOratorium Oxford51°45′34″N 1°15′42″W / 51.759343°N 1.261763°W / 51.759343; -1.261763LokasiOxfordNegara Britania RayaDenominasiGereja Katolik RomaSitus weboxfordoratory.org.ukArsitekturStatusGereja parokiStatus fungsionalAktifPenetapan warisanGrade II listedArsitekJoseph HansomSelesai1875AdministrasiKeuskupan AgungKeuskupan Agung BirminghamKlerusProvostRomo N...

Marathon Dam

Dam in MarathonMarathon DamThe dam and reservoirLocation of Marathon Dam in GreeceCountryGreeceLocationMarathonCoordinates38°10′01″N 23°54′19″E / 38.16694°N 23.90528°E / 38.16694; 23.90528StatusIn useConstruction began1926Opening date1929Owner(s)EYDAPDam and spillwaysType of damGravityImpoundsCharadros RiverHeight54 m (177 ft)Length285 m (935 ft)Width (crest)4.5 m (15 ft)Width (base)28 m (92&#...

 

Steel Azin F.C.

Iranian football club This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Steel Azin F.C. – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2017) (Learn how and when to remove this message) Football clubSteel AzinFull nameSteel Azin Football ClubFounded2007; 17 years ago (2007)Dissolved201...

 

أديان إبراهيمية

أديان إبراهيميةمعلومات عامةصنف فرعي من دين توحيدي البداية 2 ألفية ق.م سُمِّي باسم إبراهيم المؤسس إبراهيم ممثلة بـ توحيد لديه جزء أو أجزاء اليهوديةالمسيحيةالإسلام تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات   ميّز عن ملة إبراهيم وحنيفية. الأديان الإبراهيمية وتسمى في الوطن ...

Atletica leggera ai Giochi della VII Olimpiade - Decathlon

  DecathlonAnversa 1920 Informazioni generaliLuogoStadio Olimpico di Anversa Periodo20 e 21 agosto 1920 Partecipanti23 da 11 nazioni Podio Helge Løvland  Norvegia Brutus Hamilton  Stati Uniti Bertil Ohlson  Svezia Edizione precedente e successiva Stoccolma 1912 Parigi 1924 Voce principale: Atletica leggera ai Giochi della VII Olimpiade. Atletica leggera aiGiochi olimpici diAnversa 1920 Corse piane 100 m piani   uomini 200 m piani uomini 400 m piani uomini 800 m p...

 

Raymond Westerling

Dutch military commander (1919–1987) Raymond WesterlingWesterling in 1948Birth nameRaymond Pierre Paul WesterlingNickname(s)The TurkBorn(1919-08-31)31 August 1919Pera, Istanbul, Ottoman Empire (current-day Turkey)Died26 November 1987(1987-11-26) (aged 68)Purmerend, NetherlandsBuriedDe Nieuwe Ooster Cemetery, Amsterdam 52°20′45″N 04°56′21″E / 52.34583°N 4.93917°E / 52.34583; 4.93917Service years1941–1950Rank CaptainCommandsKorps Speciale Troepe...