Av Claire Gillespie – Uppdaterad 30 augusti 2022

Vissa kemiska reaktioner frigör värme och överför värmeenergi till sin omgivning. Dessa kallas exotermiska reaktioner, där "exo" betyder extern och "termisk" avser värme.

Vanliga exotermiska processer inkluderar förbränning (bränning), oxidation (rostning) och neutralisering mellan syror och baser. Vardagliga föremål som handvärmare och självuppvärmande kaffeburkar är beroende av dessa reaktioner.

Snabbreferens

För att bestämma värmen som frigörs, använd formeln Q =m·c·ΔT :

• F – överförd värmeenergi (J)
• m – vätskans eller ämnets massa (kg)
• c – specifik värmekapacitet (Jkg⁻¹°C⁻¹)
• ΔT – temperaturförändring (°C)

Värme vs. temperatur

Temperaturen mäter hur varmt ett föremål är (°C eller °F). Värme är mängden termisk energi som ett föremål innehåller, uttryckt i joule. När värme tillförs stiger temperaturen beroende på föremålets massa, sammansättning och den tillförda energin.

Specifik värmekapacitet

Den specifika värmekapaciteten (c ) är den energi som behövs för att höja 1 kg av ett ämne med 1°C. Exempel:

• Vatten:4 181 Jkg⁻¹°C⁻¹
• Syre:918 Jkg⁻¹°C⁻¹
• Bly:128Jkg⁻¹°C⁻¹

Kalkylator för värmeenergi

För att beräkna energin som krävs för att ändra ett ämnes temperatur:

Q =m × c × ΔT

Där Q är energi i joule, m är massa i kilogram, c är specifik värmekapacitet i Jkg⁻¹°C⁻¹ och ΔT är temperaturförändringen i °C.

Kalkylator för värmeavgivning – Exempel

Anta att 100 g av en syra blandas med 100 g av en bas, vilket höjer temperaturen från 24°C till 32°C.

Neutraliseringsreaktionen kan förenklas till:
H+ + OH- → H2O

Beräkningar:

• Mass:(100g + 100g) ÷ 1000 =0,2kg
• Vattnets specifik värmekapacitet:4 186 Jkg⁻¹°C⁻¹
• ΔT:32°C – 24°C =8°C
• Q =0,2 kg × 4 186 Jkg⁻¹°C⁻¹ × 8°C =6 688 J

Således frigörs 6 688 joule värme.