Thermochemistry: ʻO ka ʻepekema ma hope o ka wela a me nā hopena kemika
ʻO ka Thermochemistry kahi lālā o ke kemika e aʻo ana i nā loli ikehu, ʻoiai ka ikehu wela, e hele pū me nā hopena kemika a me nā loli kino. ʻO ke kumu, noiʻi ka thermochemistry pehea e hoʻoili ʻia ai ka ikehu ma ke ʻano o ka wela mai kekahi ʻōnaehana i kekahi a pehea e pili ai kēia mau loli ikehu i ka enthalpy, entropy, a me ke kaulike kemika. He mea nui kēia ʻepekema no ka hoʻomaopopo ʻana i nā kaʻina hana ʻoihana like ʻole, nā hopena biochemical i loko o ke kino, a me nā hanana kūlohelohe e pili ana i nā loli ikehu.
Nā Kumumanaʻo Kumu o ka Thermochemistry
1. Ikehu i nā hopena kemika
ʻO ka ikehu i loko o ka thermochemistry, ua ana pinepine ʻia ma ke ʻano o ka wela i hoʻokuʻu ʻia a omo ʻia paha e kahi ʻōnaehana i ka wā o kahi hopena kemika. Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā hopena kemika i ʻelua mau ʻāpana ma muli o ko lākou loli ikehu: exothermic a me endothermic. Hoʻokuʻu nā hopena exothermic i ka wela i loko o ke kaiapuni a puni, e like me ke kuni ʻana o ka wahie. Ma ka ʻaoʻao ʻē aʻe, omo nā hopena endothermic i ka wela mai ke kaiapuni, e like me ka photosynthesis i nā mea kanu.
2. Ke Kānāwai Mua o ka Thermodynamics
ʻO kēia kānāwai, i ʻike ʻia hoʻi ʻo ke kānāwai o ka mālama ʻana i ka ikehu, ke ʻōlelo nei ʻaʻole hiki ke hana ʻia a luku ʻia paha ka ikehu. Akā, hiki ke hoʻololi wale ʻia ka ikehu mai kekahi ʻano i kekahi. I ka hana maoli, i ka wā o kahi hopena kemika a i ʻole ke kaʻina hana kino, e mau ana ka nui o ka ikehu i loko o ka ʻōnaehana a me kona puni. Hōʻike kēia kānāwai inā e nalowale kahi ʻōnaehana i kekahi ikehu ma ke ʻano o ka wela, e loaʻa i nā puni ka wela i nalowale, a ʻo ka hope.
3. Enthalpy (H)
ʻO ka Enthalpy ke ana o ka ikehu holoʻokoʻa i loko o kahi ʻōnaehana, me ka ikehu kūloko a me ke kaomi, ka nui, a me ka mahana. ʻO ka loli o ka enthalpy (ΔH) i loko o kahi hopena kemika e hōʻike ana inā hoʻokuʻu ka ʻōnaehana a omo paha i ka wela. Inā maikaʻi ʻole ka waiwai ΔH, he exothermic ka hopena, a inā maikaʻi ka waiwai, he endothermic ka hopena. Hoʻohana pinepine nā kemika i ka enthalpy e wānana i nā hopena e ʻoi aku ka hiki ke hana koke ma lalo o kekahi mau kūlana.
Ke ʻAno Hoʻokolohua Thermochemical
No ke ana ʻana i nā loli wela i nā hopena kemika, hoʻohana nā kānaka ʻepekema i kahi mea i kapa ʻia he calorimeter. ʻO ka calorimeter kahi mea i hoʻolālā ʻia e ana i ka nui o ka wela i hoʻokuʻu ʻia a i ʻole i omo ʻia i loko o kahi kaʻina hana kemika a kino paha. Aia kekahi mau ʻano calorimeter, mai nā calorimeter maʻalahi a i nā calorimeter bomb paʻakikī.
1. Kalokalima maʻalahi
ʻO kahi calorimeter maʻalahi he pahu insulated i loaʻa ka wai kahi e hana ʻia ai kahi hopena kemika. I ka wā e hana ʻia ai ka hopena, hoʻokuʻu ʻia a omo ʻia paha ka wela, e hana ana i kahi loli i ka mahana o ka wai. Ma ke ana ʻana i kēia loli o ka mahana a me ka ʻike ʻana i ka hiki ke wela kikoʻī o ka wai, hiki ke helu ʻia ka nui o ka wela i komo i ka hopena.
2. Kalorimika Pōkā
ʻO ka calorimeter bomb kahi ʻano calorimeter pani i hoʻolālā ʻia e kū i nā hopena e hoʻopuka ana i ka nui o ka wela, e like me ke kuni ʻana o ka wahie. I loko o kahi calorimeter bomb, ua waiho ʻia kahi laʻana o nā reactants i loko o kahi pahu kila i kapa ʻia he "bomb" i piha i ka oxygen. A laila hoʻokomo ʻia ka bomb i loko o kahi pahu i piha i ka wai. I ka wā e hana ai ka hopena, hoʻomehana ka wela i hoʻokuʻu ʻia i ka wai a puni, a ana ʻia ka mahana o ka wai. Me kēia ʻikepili, hiki i nā kānaka ʻepekema ke helu pololei i ka wela o ka hopena.
Nā Hoʻohana o ka Thermochemistry i ke Ola o kēlā me kēia lā
He kuleana koʻikoʻi ko ka Thermochemistry ma nā ʻano he nui o ke ola o kēlā me kēia lā a me ka ʻoihana.
1. ʻOihana Wahie
ʻO ka hoʻomaopopo ʻana i ka ikehu i hoʻokuʻu ʻia e ka wahie ke puhi ʻia he mea nui ia no ka hoʻonui ʻana i ka pono o nā mīkini puhi a me ka hōʻemi ʻana i nā hoʻokuʻu ʻana. No ka laʻana, i loko o nā mīkini kaʻa a i ʻole nā mea kanu mana, hiki ke hoʻomaikaʻi ʻia ka pono o ka wahie ma ka ʻike ʻana i ka ikehu pololei i hoʻokuʻu ʻia mai kahi wahie kikoʻī.
2. Kaʻina Hana ʻOihana
I loko o ka ʻoihana kemika, hoʻohana ʻia nā hopena he nui e hana i nā huahana nui. Pono pinepine kēia mau hopena i ka kaohi paʻa o nā mahana a me nā kaomi i pili. No ka laʻana, ʻo ka hana ʻamonia ma o ke kaʻina hana Haber-Bosch he hopena exothermic e pono ai ka hoʻokele wela akahele loa e hōʻoia i ka pono a me ka palekana o ke kaʻina hana.
3. Meaʻai a me ka Hoʻomehana
I ke kuke ʻana, he kuleana ko ka thermochemistry ke hoʻololi ʻia nā meaʻai e ka wela. No ka laʻana, ʻo ka caramelization o ke kō a i ʻole ka kuke ʻana o nā protein e like me ka ʻiʻo ua hoʻopilikia nui ʻia e nā loli wela. Ke hoʻomehana ʻia ka meaʻai, ʻo nā loli kemika i loko o kona ʻano molekala e hana i nā ʻono a me nā ʻano like ʻole.
4. Hoʻokele Ikehu
ʻO kekahi hoʻohana o ka thermochemistry ma ka hoʻolālā a me ka hoʻokele ʻana i nā ʻōnaehana ikehu wela, e like me nā mea hoʻomehana wai solar a i ʻole nā mea hoʻoluʻu ea vapor-compression. I loko o ia mau ʻōnaehana, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i ka hoʻololi ʻana o ka ikehu wela e kōkua i ka hoʻolālā ʻana i nā ʻōnaehana ʻoi aku ka maikaʻi a me ka hoʻohana pono ʻana i ka ikehu.
Nā Pilikia a me ka Wā e Hiki Mai Ana o ka Thermochemistry
E like me nā lālā ʻē aʻe o ka ʻepekema, ke kū nei ka thermochemistry i nā pilikia e pono ai ka noiʻi hou aku e hoʻomaopopo a loaʻa nā hopena kūpono i nā pilikia e kū nei.
1. Mea Hana Kūpono
Ke hoʻomau nei ka noiʻi ʻana i ka ʻike ʻana i nā mea i ʻoi aku ka maikaʻi o ka omo ʻana, ka mālama ʻana, a me ka hoʻokuʻu ʻana i ka wela. Loaʻa i kēlā mau mea ka hiki ke hana i nā noi ikehu hou, e like me ka mālama ʻana i ka ikehu lā a me ka ʻenehana hoʻokele thermal.
2. Hoʻemi i ka wāwae kalapona
ʻO kekahi o nā pilikia nui loa i kēia lā, ʻo ia ka hōʻemi ʻana i nā hoʻokuʻu ʻana o ke kalapona ʻokikene a me nā kinoea ʻōmaʻomaʻo ʻē aʻe. Hiki i ka Thermochemistry ke pāʻani i kahi kuleana i ka hoʻomohala ʻana i nā kaʻina hana maʻemaʻe a ʻoi aku ka maikaʻi, ma ka hana ikehu a me ka hoʻomaʻemaʻe kemika.
3. ʻenehana aloha kaiapuni
ʻO ka hoʻomohala ʻana i nā ʻenehana hou e pili ana i ke kaiapuni a me ke kūpaʻa, e like me ka bioenergy a me ka ʻenehana hydrogen, e hilinaʻi nui ʻia ma ka ʻike hohonu o nā loina thermochemical. E kōkua nā holomua ma kēia wahi i ka hoʻololi ʻana i kahi hoʻokele waiwai ikehu ʻōmaʻomaʻo a hoʻomau.
Ka hopena
He lālā koʻikoʻi ka Thermochemistry o ke kemika me nā noi he nui i ke ola o kēlā me kēia lā a me ka ʻoihana. Ma ke aʻo ʻana i nā loli o ka ikehu wela i nā hopena kemika a me nā kaʻina hana kino, hāʻawi ka thermochemistry iā mākou i kahi ʻike hohonu o ke ʻano o ka hoʻoili ʻia ʻana o ka ikehu a me ka hoʻololi ʻana, a pehea e hiki ai iā mākou ke hoʻohana i kēlā ikehu me ka ʻoi aku ka maikaʻi a me ke kūpaʻa. Ma o ka noiʻi mau a me ka hana hou, e hoʻomau ka thermochemistry i kahi kuleana koʻikoʻi i ka hoʻoponopono ʻana i nā pilikia ikehu honua a me ka hoʻokumu ʻana i kahi wā e hiki mai ana e hoʻomau.
