ViewWiki

שיעור 3 מתוך 4

תגובות פולטות וקולטות חום.

כ־20 דקות · 5 שאלות תרגול

לאן הולכת האנרגיה בתגובה: בעירה שפולטת חום, ההספק של להבה, הסימן של ΔH, ושקית קירור שקולטת חום מהיד.

שלב 1 מתוך 5 · חום שיוצא

שלב 1 מתוך 5

חום שיוצא

בארובת הזכוכית בוער סילון של מתאן, הגז שבכיריים: CH4+2O2→CO2+2H2O\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}⁠. הלהבה מחממת את הזכוכית ואת האוויר סביבה. האנרגיה הזאת לא נוצרה מכלום: היא הייתה אגורה בחומרים, והתגובה שחררה אותה.

תגובה שמוסרת אנרגיה לסביבה, בדרך כלל כחום, נקראת אקסותרמית. תגובה שלוקחת אנרגיה מהסביבה נקראת אנדותרמית.

לשאלה

שלב 2 מתוך 5

ההספק של הלהבה

כל מול של מתאן שנשרף פולט 802 kJ. הלהבה שורפת מתאן בקצב קבוע, ולכן היא פולטת חום בקצב קבוע: הספק, בג’אול לשנייה, כלומר בוואט. כאן זרימת הגז, חמצן באוויר וערפל מים קבועים.

לשאלה

שלב 3 מתוך 5

להבה גדולה יותר

מכיוון שכל מול פולט אותה אנרגיה, החום בשנייה יחסי לכמות הגז שנשרפת בשנייה. זרימת הגז פתוחה עכשיו.

לשאלה

שלב 4 מתוך 5

הסימן של ΔH

כימאים מתארים את האנרגיה של תגובה בשינוי האנתלפיה, ΔH\Delta H⁠: האנרגיה של התוצרים פחות האנרגיה של המגיבים. בפרופיל אנרגיה של תגובה אקסותרמית התוצרים נמוכים מהמגיבים, ולכן ΔH<0\Delta H < 0⁠. בתגובה אנדותרמית הם גבוהים יותר, ו־ΔH>0\Delta H > 0⁠.

לשאלה

שלב 5 מתוך 5

חום שנכנס

תגובות ותהליכים אנדותרמיים פחות בולטים, כי הם לא מאירים ולא מחממים. אבל מרגישים אותם: הם מקררים את מה שסביבם. פוטוסינתזה קולטת את האנרגיה של אור השמש; אבן גיר, CaCO3\mathrm{CaCO_3}⁠, מתפרקת לסיד רק כשמחממים אותה בכבשן; ויש מלחים שההמסה שלהם במים קולטת חום.

לשאלה

תמונה של הסצנה התלת־ממדית „בעירה”
סצנה אינטראקטיבית

הגרסה האינטראקטיבית נטענת…

כל שלב מכין לכם את הסצנה, ובקר שמסומן „קבוע” נשאר במקומו בשלב הזה.

לניסוי

תרגול · בחרו

הלהבה דולקת רק אחרי שהמצת נותן ניצוץ. האם בעירה של מתאן היא תגובה אקסותרמית (פולטת חום) או אנדותרמית (קולטת חום)?

לניסוי

תרגול · חשבו

זרימת הגז קבועה על 4 cm³/s של מתאן. מול של גז תופס כאן 24 055 cm³, וכל מול של מתאן שנשרף פולט 802 kJ. מהו ההספק של הלהבה, כלומר כמה חום היא פולטת בכל שנייה?

לניסוי

תרגול · הגיעו למטרה

שנו את זרימת הגז כך שהלהבה תפלוט 200 W, ולחצו על בדיקה.

לניסוי

תרגול · חשבו

בעירה של מול מתאן ל־CO2\mathrm{CO_2}⁠ ולאדי מים פולטת 802 kJ לסביבה. מהו ΔH\Delta H⁠ של התגובה CH4+2O2→CO2+2H2O\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}⁠, עם הסימן?

לניסוי

תרגול · בחרו

בשקית קירור לפציעות יש אמוניום חנקתי, NH4NO3\mathrm{NH_4NO_3}⁠, ומים. כשלוחצים, החומר מתמוסס והשקית מתקררת מהר. למה?