Grafic ChemTeam Timp-Temperatură
Vom încălzi un recipient care conține 72,0 grame de gheață (încă nu are apă lichidă!). Pentru a simplifica ilustrația, vă rugăm să considerați că 100% din căldura aplicată merge în apă. Nu există pierderi de căldură în încălzirea recipientului și nu se pierde căldură în aer.
Să presupunem că gheața începe la -10,0 ° C și că presiunea este întotdeauna o atmosferă. Vom încheia exemplul cu abur la 120,0 ° C.
Există cinci pași majori de discutat la rândul lor înainte ca această problemă să fie complet rezolvată. Aici sunt ei:
Fiecare dintre acești pași va avea un calcul asociat. AVERTISMENT: se pot scrie multe teme și întrebări de test care folosesc mai puțin de cei cinci pași. De exemplu, să presupunem că apa din problema de mai sus a început la 10,0 ° C. Apoi, doar pașii 3, 4 și 5 ar fi necesari pentru soluție.
În dreapta este tipul de grafic care este de obicei folosit pentru a arăta acest proces în timp.
ChemTeam speră să vă dați seama că cele cinci secțiuni numerotate din grafic se referă la cele cinci părți numerotate ale listei chiar deasupra graficului.
De asemenea, rețineți că numerele 2 și 4 sunt modificări de fază: solid în lichid în # 2 și lichid în gaz în # 4.
Iată câteva simboluri care vor fi folosite, MULȚI!
Apropo, p înseamnă că căldura specifică este măsurată la presiune constantă; există o căldură specifică legată de care nu vom discuta (încă) care este măsurată la volum constant. Nu prea surprinzător (sper), are simbolul Cv.
Primul pas: gheața solidă crește în temperatură
Pe măsură ce aplicăm căldură, gheața va crește până va ajunge la punctul normal de topire de zero Celsius.
Odată ce ajunge la zero, ecuația este egală cu 10,0 ° C.
Iată un punct important: GHEȚA NU S-A FONDAT ÎNCĂ.
La sfârșitul acestui pas, avem gheață SOLIDĂ la zero grade. Nu s-a topit încă. Acesta este un punct important.
Fiecare gram de apă necesită o cantitate constantă de energie pentru a crește fiecare grad Celsius. Această cantitate de energie se numește căldură specifică și are simbolul Cp.
Pasul doi: gheața solidă se topește
Acum, continuăm să adăugăm energie și gheața începe să se topească.
Cu toate acestea, temperatura nu se schimbă. Rămâne la zero în timpul în care gheața se topește.
Fiecare mol de apă va necesita o cantitate constantă de energie pentru a se topi. Această cantitate se numește căldura molară de fuziune și simbolul său este ΔHfus. Căldura molară de fuziune este energia necesară pentru a topi un mol dintr-o substanță la punctul său normal de topire. Un mol de apă solidă, un mol de benzen solid, un mol de plumb solid. Nu contează. Fiecare substanță are propria sa valoare.