2.4. Теплоты образования и сгорания органических веществ. Тепловые эффекты экзо- и эндотермических реакций органических веществ.

Изменение химического состава реагирующей смеси приводит к изменению ее теплосодержания ∆НТ, которое можно рассчитать через энтальпии образования компонентов (∆НТ)обр:

∆НТ = ∑νi(∆НТ)обр.i.

Если энтальпия (теплосодержание) образования продуктов меньше, чем энтальпия образования исходных веществ, (∆НТ<0), то выделяется теплота QР = -∆НТ, называемая теплотой реакции. Если при химическом превращении теплосодержание смеси увеличивается (∆НТ>0), то происходит поглощение теплоты.

В зависимости от знака ∆Н (или Q) реакции бывают экзотермические (∆Н<0, QР>0, с выделением теплоты) и эндотермические (∆Н>0, QР<0, с поглощением теплоты).

Количество выделенной или поглощенной в результате реакции теплоты называют тепловым эффектом реакции.

Тепловой эффект реакции входит в запись термохимического уравнения, представляющего собой стереохимическое уравнение с указанием его теплового результата

νАА + νВВ + …= νRR + νSS +…+ QР

Значение QР в уравнении зависит от записи химического уравнения, поэтому в справочной литературе QР приводят прямо в уравнениях или указывают изменение энтальпии, соответствующие превращению 1 моля вещества.

Знание теплового эффекта необходимо для определения тепловых явлений в технологических процессах. Количество выделившейся или поглощенной теплоты qр зависит от количества превратившегося вещества  ∆N. Если QР представлена в записи уравнения, то

qр = QР∆NА / νА

В зависимости от знака QР (экзо- и эндотермическая реакция) теплота в ходе протекания процесса будет выделятся или поглощаться.

Основными технологическими характеристиками топлива являются теплота сгорания (теплотворность) – это теплота реакции горения топлива, то есть количество теплоты, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива (кДж/кг) или 1 м3 газообразного топлива (кДж/м2) и при охлаждении продуктов горения до начальной температуры процесса. Различают низшую QН и высшую QВ теплоту сгорания топлива. Низшей теплотой сгорания  называется количество теплоты, выделившейся при сгорании 1 кг водорода с образованием водяного пара, высшей теплотой – количество теплоты, выделившейся при сгорании 1 кг водорода с образованием воды. В практических расчетах применяют обычно QН.

Количество теплоты, которое выделяется при образовании 1 моля соединения из простых веществ, называется теплотой образования данного соединения.

Энтальпией (теплотой) образования называют тепловой эффект 1 моль вещества из простых веществ, устойчивых при 298К и давлении 100 кПа.

Теплотой сгорания топлива называется тепловой эффект реакции окисления кислородом элементов, входящих в состав вещества, до образования высших оксидов.

Теплоту сгорания обычно относят к стандартному состоянию (давление 100 кПа), одному молю топлива и называют стандартной теплотой сгорания.

Конструктор сайтов - uCoz