熱が交換されるプロセスには、吸熱と発熱の 2 種類があります。それぞれの特徴を確認してください。
- 吸熱プロセス:熱の吸収によって発生するプロセスです。
例:
–洗濯物を吊り干しする場合:この場合、水は太陽エネルギーを吸収して蒸発します。液体の水が蒸気状態になるごとに、44 kJ が吸収されます。
H 2 O (l) → H 2 O (v) ?H = +44 kJ
–氷の溶解:固体の水が溶けるには、次の反応に示すように、一定量のエネルギーを吸収する必要があります。
H 2 O (s) → H 2 O (l) ?H = +7.3 kJ
–鉄の生産:金属鉄 (Fe (s) ) の生産は、1 モルのヘマタイト (Fe 2 O 3 ) の変換によって行われ、491.5 kJ の吸収が行われます。
1 Fe 2 O 3(s) + 3 C (s) → 2 Fe (s) + 3 CO (g) ?H = +491.5 kJ
–インスタントアイスパック: インスタントアイスパックが引き起こす冷感は、アンモニア (NH 3 ) の分解反応によって生じ、ガス N 2と H 2が生成されます。システムは熱を吸収します。
2 NH 3(g) → N 2(g) + 3 H 2(g) ?H = +92.2 kJ
–光合成:植物が太陽光によって提供されるエネルギーを吸収するため、クロロフィル植物で起こる光合成反応も吸熱反応です。
6 CO 2(g) + H 2 O (l) → C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 ?H > 0
これらすべての場合において、次の 2 つの重要な点に注意することができます。
.jpg "吸熱反応")
- 発熱プロセス:熱の放出によって発生するプロセスです。
例:
– ブンゼンバーナー:この実験装置はプロパンを燃焼させ、加熱や他の反応の実行に使用される熱を放出します。
1 C 3 H 8(g) + 5 O 2(g) → 3 CO 2(g) + 4 H 2 O (g) ?H = -2046 kJ
燃料の燃焼、木材、紙、スチールウールの燃焼など、すべての燃焼プロセスでは熱が放出されるため、発熱プロセスになります。
– アンモニアの製造:ハーバー・ボッシュと呼ばれる窒素ガスと水素ガスから作られる工業用アンモニア製造プロセスでは、熱が放出されます。
N 2(g) + 3 H 2(g) → 2 NH 3(g) ?H = – 92.2 kJ
–雪:液体の水が凝固して雪を形成するには、熱が失われる必要があり、その結果、水 1 モルあたり 7.3 kJ が放出されます。
H 2 O (l) → H 2 O (s) ?H = – 7.3 kJ
– 雨:水が雨の形で凝結するには、つまり水が蒸気から液体に変化するには、熱損失がなければなりません。
H 2 O (v) → H 2 O (l) ?H = – 44 kJ
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