Lydymosi šilumos pavyzdys Problema: tirpstantis ledas

Apskaičiuokite energiją, reikalingą kietajai medžiagai paversti skysčiu

Leonidas Ikanas / Getty Images

Lydymosi šiluma yra šilumos energijos kiekis, reikalingas pakeisti materijos būsena medžiagos iš a kietas į a skystis . Tai taip pat žinoma kaip sintezės entalpija. Jo vienetai paprastai yra džauliai grame (J/g) arba kalorijos grame (cal/g). Šis pavyzdinis uždavinys parodo, kaip apskaičiuoti energijos kiekį, reikalingą vandens ledo mėginiui ištirpinti.

Pagrindiniai pasiūlymai: lydymosi šiluma tirpstant ledui

• Lydymosi šiluma yra energijos kiekis šilumos pavidalu, reikalingas medžiagos būsenai pakeisti iš kietos į skystą (lydymas).
• Lydymosi šilumos apskaičiavimo formulė yra tokia: q = m·ΔH_f
• Atkreipkite dėmesį, kad temperatūra iš tikrųjų nesikeičia, kai keičiasi medžiagos būsena, todėl jos nėra lygtyje arba jos nereikia skaičiavimui.
• Išskyrus lydantį helią, lydymosi šiluma visada yra teigiama reikšmė.

Problemos pavyzdys

Kokios šilumos reikia džauliais, kad ištirptų 25 gramai ledo? Kas yra šiluma kalorijomis?

Naudinga informacija: Vandens lydymosi šiluma = 334 J/g = 80 cal/g

Sprendimas

Uždavinyje pateikiama sintezės šiluma. Tai nėra skaičius, kurį turėtumėte žinoti iš galvos. Yra chemijos lentelės, kuriose nurodomos bendros sintezės šilumos vertės.

Norėdami išspręsti šią problemą, jums reikės formulės, kuri susieja šilumos energiją su mase ir sintezės šiluma:
q = m·ΔH_f
kur
q = šilumos energija
m = masė
ΔH_f= sintezės šiluma

Temperatūra niekur nėra lygtyje, nes tai nesikeičia kai materija pakeičia būseną. Lygtis yra paprasta, todėl svarbiausia yra įsitikinti, kad atsakymui naudojate tinkamus vienetus.

Norėdami gauti šilumą džauliais:
q = (25 g) x (334 J/g)
q = 8350 J
Taip pat lengva išreikšti šilumą kalorijomis:
q = m·ΔH_f
q = (25 g) x (80 cal/g)
q = 2000 kal
Atsakymas: Šilumos kiekis, reikalingas 25 gramams ledo ištirpdyti, yra 8350 džaulių arba 2000 kalorijų.

Pastaba: Lydymosi šiluma turėtų būti teigiama reikšmė. (Išimtis yra helis.) Jei gausite neigiamą skaičių, patikrinkite savo matematiką.