Удельная теплоемкость раствора: Удельная теплоемкость водных растворов | это… Что такое Удельная теплоемкость водных растворов?

Удельная теплоемкость водных растворов | это… Что такое Удельная теплоемкость водных растворов?

Толкование

Удельная теплоемкость водных растворов
Вещество Температура, °С ср, Дж/(г·К), при концентрации m, моль/кг H2O
2,22 1,11 0,555 0,278
CdSO4 12 2,91 3,40 3,74 —
CuSO4 18-23 — 3,52
3,80 		3,98
HCl 18 3,68 3,90 4,04 4,10
HNO3 18 3,62 3,89 4,03 —
H2SO4 21 3,57 3,83 4,00 4,09
KCl 18 3,46 3,78 3,97 4,06
KNO3 18-23 3,48
3,77 		3,95 4,04
KOH 18 3,00 3,83 3,99 4,08
MgSO4 18 3,24 3,59 3,84 3,99
NH4CH3COO 17,5 3,81 3,98 4,08 —
NH4Cl 18 3,67 3,92 4,04 4,11
NH4NO3
18 		3,68 3,89 4,03 —
NaCH3COO 18 — 3,93 4,04 —
NaCl 18 3,68 3,90 4,03 4,09
NaNO3 18 3,61 3,83 3,98 4,08
NaOH 18 3,80 3,94 4,05 —

× Источник: Краткий справочник физико-химических величин. Издание десятое, испр. и дополн. / Под ред. А.А. Равделя и А.М. Пономаревой — СПб.: «Иван Федоров», 2003 г. С. 53


Химический справочник. 2014.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

  • Удельная теплоемкость водных растворов карбамида
  • Удельная электрическая проводимость растворов KCl в интервале 0-30°С

Полезное


Определение удельной теплоемкости раствора

Цель работы: Расчет удельной теплоемкости раствора из экспериментальных калориметрических измерений

Приборы и реактивы: калориметр, мешалка, термометр Бекмана или другой термометр, технические весы, фильтровальная бумага, 10 — 30%-ные растворы солей, например: CaCl2, MgCl2, ZnCl2, MgSO4 и др.

Внутренний стакан калориметра вытирают насухо фильтровальной бумагой, взвешивают его на технических весах, затем наливают в него 200…250 мл раствора и снова взвешивают. Затем по разности весов находят массу раствора. Внутренний стакан с раствором помещают в калориметр, закрывают и включают мешалку. Вследствие того, что температура стакана, раствора, мешалки и воздуха в помещении неодинакова, то в течение 300-600 секунд после помещения стакана с раствором в калориметр происходит выравнивание температур.2 Первые измерения температуры рекомендуется начинать по истечении этого времени.

Измерения температуры проводят термометром Бекмана (или другим термометром) через каждые тридцать секунд в течение 300 с. Затем включают электрический нагрев и проводят измерения силы тока в цепи, потенциала и температуры до тех пор, пока последняя не поднимется на 1,5…2

град., затем ток выключают, а измерения продолжают ещё 600 с.

После этого мешалку выключают, раствор сливают обратно в исходную склянку, промывают стакан дистиллированной водой и протирают насухо фильтровальной бумагой. Взвешивают стакан, затем наливают в него такое же количество воды, как и раствора, снова взвешивают и определяют массу воды. Затем проводят такой же опыт с водой с измерением температуры.

Исходя из экспериментальных данных, строят графические зависимости температура [К (С)] — время, с как для воды, так и раствора, по которым находят изменение температуры Т. По уравнению (3) находят суммарные теплоемкости раствора (или воды) и калориметра, СI и СII, соответственно.

СI=Сраствор+Скалориметр (5)

СII=Свода+Скалориметр (6)

Поскольку удельная теплоемкость воды известна (табл.1), она позволяет рассчитать теплоемкость взятой массы воды: Свода=Суд.(вода) mвода. Отсюда находят теплоемкость калориметра и удельную теплоемкость раствора соли.

Таблица 1

Плотность (ρ) и удельный объем (υ) воды при разных температурах (t,°C)3

t,

°C

ρ,

кг/м

3

υ,10-2, м3/кг

t,

°C

ρ,

кг/м3

υ,10-2, м3/кг

t,

°C

ρ,

кг/м3

υ,10-2, м3/кг

6

999. 94

1.00006

16

998.94

1.00106

26

996.78

1.00323

7

999.90

1.00010

17

998.77

1.00123

27

996.51

1.00350

8

999.85

1.00015

18

998.59

1.00141

28

996. 23

1.00378

9

999.78

1.00022

19

998.40

1.00160

29

995.94

1.00408

10

999.70

1.00030

20

998.20

1.00180

30

995.64

1.00438

11

999.60

1.00040

21

997. 99

1.00201

35

994.03

1.00601

12

999.49

1.00051

22

997.77

1.00224

40

992.21

1.00785

13

999.37

1.00063

23

997.53

1.00247

45

990.21

1.00988

14

999. 24

1.00076

24

999.7

1.00271

50

988.04

1.01210

15

999.10

1.00090

25

997.04

1.00297

55

985.70

1.01451

Результаты экспериментальных измерений вносят в таблицу 24

Время, с

Температура, С

Сила тока, А

Напряжение, В

Первый период для раствора соли (пример)

30

17. 20

60

17.20

90

17.30

120

17.35

150

17.35

180

17.35

210

17.35

240

17.45

270

17. 40

300

17.45

330

17.40

360

17.45

и т.д.

Главный период (включен ток)

30

17.45

60

1.2

90

0. 85

120

17.55

150

1.20

180

0.87

и т.д.

17.70

Отчет по работе

должен содержать:

— теоретическое обоснование экспериментальной части работы,

— методику эксперимента, включающую схему установки,

— данные по составу и количеству используемого раствора,

— таблицу 2 наблюдений,

— графические зависимости, построенные на миллиметровой бумаге,

температуры от времени5,

— расчет удельной теплоёмкости раствора,

— расчет относительной и абсолютной погрешности измерений.

Относительная погрешность измерений не должна превышать 5%.

Работа считается зачтенной, если она отвечает всем требованиям, указанным выше. Оценка состоит из трех позиций: собственно лабораторная работа и отчет по ней – 5 баллов, коллоквиум или соответствующий тест – 10 баллов и решение задач (или контрольная работа) – 5 баллов.

Формула теплоты растворения — GeeksforGeeks

Теплота растворения определяется как разница в энтальпии между растворяющим веществом и растворителем при постоянном давлении, что приводит к бесконечному разбавлению. Когда растворенное вещество растворяется в растворителе, обнаруживается изменение энтальпии, которое называется теплотой растворения или теплотой растворения. Он равен произведению массы, изменения температуры и удельной теплоемкости растворителя. Обозначается символом ΔH. Его стандартной единицей измерения является кДж/моль.

Формула

ΔH = m × ΔT × S

где,

ΔH – теплота растворения,

m – масса растворителя,

ΔT – изменение температуры,

S – удельная теплоемкость растворителя.

Примеры задач

Задача 1. Вычислить теплоту растворения гидратированной соли в воде при температуре 300 К и скорости 43 кДж/моль. Удельная теплоемкость воды 0,004184 кДж/г ∘ C.

Решение:

Имеем,

m = 43

T = 300

S = 0. 004184

Используя формулу, которую мы имеем,

ΔH = m × ΔT × S

= 43 × 300 × 0,004184

= 53,97 кДж/моль

Задача 2. Вычислить теплоту раствора при растворении гидратированной соли в воде при 250 К и скорости 65 кДж/моль. Удельная теплоемкость воды 0,004184 кДж/г ∘ С.

Решение:

Имеем,

m = 65

T = 250

S = 0,004184

Используя формулу, которую мы имеем,

ΔH = m × ΔT × S

= 65 × 250 × 0,004184

= 68 кДж/моль

Задача 3. Вычислить теплоту растворения гидратированной соли в растворителе при 150 К и скорости 20 кДж/моль. Удельная теплоемкость растворителя 0,062 кДж/г ∘ С.

Решение:

Имеем,

m = 20

T = 150 

S = 0,062

Используя полученную формулу,

ΔH = m × Δ Т × S

= 20 × 150 × 0,062

= 186 КДж/моль

Задача 4. Вычислить массу растворителя при растворении в нем гидратной соли при теплоте раствора 150 КДж/моль и 100 К. Удельная теплоемкость растворителя 0,165 кДж/г ∘ C.

Решение:

Имеем,

ΔH = 150

T = 100

S = 0,165

Используя формулу, которую мы имеем,

ΔH = m × ΔT × S

=> 150 = m × 100 × 0,165

=> м = 150 /16,5

=> m = 9,09 кДж

Задача 5. Вычислить массу растворителя при растворении в нем гидратированной соли при теплоте раствора 450 кДж/моль и 500 К. Удельная теплоемкость растворителя равна 0,542 кДж/г ∘ С.

Решение:

Имеем,

ΔH = 450

T = 500

S = 0,542

Используя полученную формулу,

ΔH = m × ΔT × S

=> 450 = м × 500 × 0,542

=> m = 450/271

=> m = 1,66 кДж

Задача 6. Рассчитать изменение температуры растворителя при растворении в нем гидратированной соли при теплоте раствора 170 кДж/моль и скорости 70 кДж на моль. Удельная теплоемкость растворителя 0,004 кДж/г ∘ С.

Решение:

Имеем,

ΔH = 170

m = 70

S = 0,004

Используя формулу, которую мы имеем,

ΔH = m × ΔT × S

=> 170 = 70 × ΔT × 0,004

=> ΔT = 170/0,28

=> ΔT = 607 K

Задача 7. Рассчитать изменение температуры растворителя при растворении в нем гидратированной соли при теплоте раствора 60 0 кДж/моль и скоростью 120 кДж/моль. Удельная теплоемкость растворителя 0,076 кДж/г ∘ C.

Решение:

Имеем,

ΔH = 600

m = 120

S = 0,076

Используя формулу, которую мы имеем,

ΔH = m × ΔT × S

=> 600 = 120 × ΔT × 0,076

=> ΔT = 600/9,12

=> ΔT = 65,78 K

17.13: Теплота раствора — Химия Бесплатные тексты

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    53881

    • При приготовлении растворов концентрированной серной кислоты инструкции обычно требуют медленного добавления кислоты в воду при частом перемешивании. Когда эта кислота смешивается с водой, в процессе растворения выделяется много тепла. Если к кислоте добавить воду, вода быстро нагреется и разбрызгивается, причиняя вред человеку, делающему раствор. 9-} \left( aq \right) + 82,8 \: \text{kJ}\nonumber \]

    Молярная теплота раствора \(\left( \Delta H_\text{soln} \right)\) Вещество – это теплота, поглощаемая или выделяемая при растворении одного моля вещества в воде. Для хлорида кальция \(\Delta H_\text{soln} = -82,8 \: \text{кДж/моль}\).

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Химические горячие и холодные компрессы работают за счет теплоты растворения химикатов внутри них. Когда пакет сжимается, внутренний пакет лопается, позволяя химическому веществу растворяться в воде. Тепло выделяется в горячем пакете и поглощается холодным пакетом. (CC BY-NC; CK-12) 9-} \left( aq \right)\nonumber \]

    Холодные компрессы обычно используются для лечения мышечных растяжений и болей в суставах. Холодный компресс активируется и прикладывается к пораженному участку. Когда нитрат аммония растворяется, он поглощает тепло тела и помогает уменьшить отек. \text {o} \text{C}\) воды в поролоновом калориметре. Предполагая отсутствие потерь тепла, рассчитайте конечную температуру воды.

    Решение

    Шаг 1: Перечислите известные количества и спланируйте задачу.

    Известно
    • Масса \(\ce{NaOH} = 50,0 \: \text{g}\)
    • Молярная масса \(\ce{NaOH} = 40,00 \: \text{г/моль}\)
    • \(\Delta H_\text{soln} \: \left( \ce{NaOH} \right) = -44,51 \: \text{кДж/моль}\)
    • Масса \(\ce{H_2O} = 1,000 \: \text{кг} = 1000. \: \text{г}\) (предполагается плотность \(= 1,00 \: \text{г/мл}\)) 9\текст{о} \текст{С}\)
    Неизвестно

    Это многошаговая задача:

    1) Граммы \(\ce{NaOH}\) преобразуются в моли.

    2) Количество молей умножается на молярную теплоту раствора.

    3) Джоули тепла, выделяемого в процессе растворения , используются с уравнением удельной теплоемкости и общей массой раствора для расчета \(\Delta T\).

    4) \(T_\text{final}\) определяется из \(\Delta T\).

    Шаг 2: Решить. 9\text{o} \text{C}\nonumber \]

    Шаг 3: Подумайте о своем результате.

    В процессе растворения выделяется большое количество тепла, что приводит к повышению температуры раствора. Следует соблюдать осторожность при приготовлении концентрированных растворов гидроксида натрия из-за выделения большого количества тепла.

    Резюме

    • Молярная теплота растворения \(\left( \Delta H_\text{soln} \right)\) вещества – это теплота, поглощаемая или выделяемая при растворении одного моля вещества в воде.
    • Приведены примеры расчетов с использованием молярной теплоты раствора.

    Эта страница под названием 17.13: Heat of Solution распространяется под лицензией CK-12 и была создана, изменена и/или курирована Фондом CK-12 с использованием исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts; подробная история редактирования доступна по запросу.