Thermochemistry: Sainzi Inotungamira Kupisa uye Kuchinja Kwemakemikari
Thermochemistry ibazi rekemikari rinoongorora shanduko dzesimba, kunyanya simba rekupisa, rinoperekedza maitiro emakemikari uye shanduko dzemuviri. Chaizvoizvo, thermochemistry inoongorora kuti simba riri muchimiro chekupisa rinotamiswa sei kubva kune imwe sisitimu kuenda kune imwe uye kuti shanduko idzi dzesimba dzinokanganisa sei enthalpy, entropy, uye chemical equilibrium. Sainzi iyi inokosha pakunzwisisa maitiro akasiyana-siyana emaindasitiri, maitiro emakemikari mumuviri, uye zviitiko zvechisikigo zvinosanganisira shanduko dzesimba.
Nheyo dzekutanga dzeThermochemistry
1. Simba muKuita Kwemakemikari
Simba mu thermochemistry rinowanzo kuyerwa muchimiro chekupisa kunoburitswa kana kutorwa nehurongwa panguva ye chemical reaction. Ma chemical reaction anogona kukamurwa muzvikamu zviviri zvichienderana nekushanduka kwesimba rawo: exothermic ne endothermic. Ma exothermic reaction anoburitsa kupisa munzvimbo yakapoteredza, senge kupiswa kwemafuta. Ma endothermic reaction, kune rumwe rutivi, anotora kupisa kubva munharaunda, senge photosynthesis mumiti.
2. Mutemo wekutanga weThermodynamics
Mutemo uyu, unozivikanwawo semutemo wekuchengetedza simba, unotaura kuti simba harigone kugadzirwa kana kuparadzwa. Pane kudaro, simba rinogona kungoshandurwa kubva pane chimwe chimiro kuenda kune chimwe. Mukuita, panguva yekuchinja kwemakemikari kana maitiro emuviri, huwandu hwese hwesimba riri muhurongwa nenzvimbo dzakapoteredza hunoramba hwakafanana. Mutemo uyu unoreva kuti kana hurongwa hukarasikirwa nesimba muchimiro chekupisa, nzvimbo dzakapoteredza dzichagamuchira kupisa kwakarasika, uye zvinopesana.
3. Enthalpy (H)
Enthalpy chiyero chesimba rose riri musystem, kusanganisira simba remukati nekumanikidzwa, vhoriyamu, uye tembiricha. Kuchinja kwe enthalpy (ΔH) mu chemical reaction kunoratidza kana system ichiburitsa kana kutora kupisa. Kana ΔH value iri negative, reaction yacho i exothermic, uye kana value yacho iri positive, reaction yacho i endothermic. Makemistri anowanzo shandisa enthalpy kufanotaura kuti ndeapi maitiro angangoitika ega pasi pemamwe mamiriro ezvinhu.
Nzira Yekuyedza yeThermochemical
Kuti vayere kuchinja kwekupisa mukuita kwemakemikari, masayendisiti anoshandisa mudziyo unonzi calorimeter. Calorimeter mudziyo wakagadzirirwa kuyera huwandu hwekupisa kunoburitswa kana kunyudzwa mumakemikari kana maitiro emuviri. Kune mhando dzakasiyana dzema calorimeter, kubva pama calorimeter akareruka kusvika kuma calorimeter akaomarara.
1. Macalorie Ari Nyore
Karorimita iri nyore mudziyo une mvura inodzivirirwa umo maitiro emakemikari anoitika. Kana maitiro acho aitika, kupisa kunoburitswa kana kunyudzwa, zvichikonzera shanduko mukupisa kwemvura. Nekuyera shanduko iyi yekupisa uye kuziva kugona kwekupisa kwemvura, huwandu hwekupisa hunobatanidzwa mukuita kwekuita kwemvura hunogona kuverengerwa.
2. Bhomba reCalorimeter
Kalorimita yebhomba rudzi rwekalorimita yakavharwa yakagadzirirwa kutsungirira maitiro anokonzera kupisa kwakawanda, senge kupiswa kwemafuta. Mukalorimita yebhomba, muenzaniso wezvinogadziriswa zvinoiswa mumudziyo wesimbi unonzi "bhomba" wakazadzwa neokisijeni. Bhomba rinozonyudzwa mumudziyo wakazadzwa nemvura. Sezvo maitiro acho achiitika, kupisa kunoburitswa kunopisa mvura yakapoteredza, uye tembiricha yemvura inoyerwa. Neruzivo urwu, masayendisiti anogona kuverenga nemazvo kupisa kwemaitiro acho.
Kushandiswa kweThermochemistry muhupenyu hwezuva nezuva
Thermochemistry ine basa rakakosha muzvinhu zvakawanda zvehupenyu hwezuva nezuva nemaindasitiri.
1. Indasitiri yeMafuta
Kunzwisisa simba rinoburitswa nemafuta kana apiswa kwakakosha pakuvandudza mashandiro einjini dzinopisa uye kuderedza utsi hunobuda. Semuenzaniso, muinjini dzemotokari kana mafekitori emagetsi, kushanda zvakanaka kwemafuta kunogona kuvandudzwa nekuziva simba chairo rinoburitswa kubva mumafuta chaiwo.
2. Maitiro eIndasitiri
Muindasitiri yemakemikari, maitiro mazhinji anoshandiswa kugadzira zvigadzirwa zvakakura. Maitiro aya anowanzo da kudzora tembiricha nekumanikidzwa kunobatanidzwa. Semuenzaniso, kugadzirwa kweammonia kuburikidza nemaitiro eHaber-Bosch maitiro e exothermic anoda kutarisirwa kwekupisa kwakanyatsonaka kuti ave nechokwadi chekuti maitiro acho anoshanda zvakanaka uye akachengeteka.
3. Chikafu neKudziisa
Mukubika, thermochemistry ine basa guru kana zvinhu zvekudya zvichishandurwa nekupisa. Semuenzaniso, kusanganiswa kweshuga kana kubika mapuroteni akaita senyama kunokonzerwa zvakanyanya nekuchinja kwekupisa. Kana chikafu chikapiswa, shanduko dzemakemikari muchimiro chayo chemamorekuru dzinoburitsa manakiro akasiyana uye magadzirirwo.
4. Kutarisira Simba
Imwe nzira yekushandiswa kwethermochemistry ndeyekugadzira nekutarisira masisitimu esimba rinopisa, akadai sema "solar water heaters" kana ma "vapor-compression air conditioners". Mumasisitimu akadaro, kunzwisisa kushandurwa kwesimba rinopisa kunobatsira kugadzira masisitimu anoshanda uye asingashandise simba zvakanyanya.
Matambudziko uye Remangwana reThermochemistry
Kufanana nedzimwe nzvimbo dzesainzi, thermochemistry inosangana nematambudziko anoda kutsvagurudzwa kwakawanda kuti tinzwisise uye tiwane mhinduro dzinoshanda kumatambudziko aripo.
1. Zvinhu Zvinoshanda
Tsvagiridzo iri kuramba ichiwana zvinhu zvinonyatsoshanda pakupinza, kuchengeta, uye kuburitsa kupisa. Zvinhu zvakadaro zvine mukana wakakura mukushandiswa kwesimba rinogona kuvandudzwa, senge kuchengetedza simba rezuva uye tekinoroji yekupisa.
2. Kuderedza Kufamba Kwekabhoni
Chimwe chezvinetso zvikuru nhasi kuderedza kuburitswa kwecarbon dioxide nemamwe magasi egreenhouse. Thermochemistry inogona kuita basa mukugadzira maitiro akachena uye anoshanda zviri nani, mukugadzira simba uye kuchenesa makemikari.
3. Tekinoroji Inobatsira Pakuchengetedza Zvakatipoteredza
Kuvandudzwa kwetekinoroji itsva dzisingakuvadzi zvakatipoteredza uye dzinochengetedza nharaunda, dzakadai se bioenergy ne hydrogen technology, kunoenderana zvikuru nekunzwisisa kwakadzama kwemitemo ye thermochemical. Kufambira mberi munharaunda iyi kuchabatsira shanduko kuenda kuhupfumi hwesimba hwakasvibira uye hunochengetedza nharaunda.
Mhedziso
Thermochemistry ibazi rakakosha rekemesitiri rine mashandisirwo akawanda muhupenyu hwezuva nezuva uye muindasitiri. Nekudzidza shanduko musimba rekupisa mukuita kwemakemikari uye maitiro emuviri, thermochemistry inotipa kunzwisisa kwakadzama kwekuti simba rinotamiswa uye rinoshandurwa sei, uye kuti tingashandisa sei simba iroro zvinobudirira uye zvinogara kwenguva refu. Kuburikidza nekuenderera mberi nekutsvaga nekugadzira zvinhu zvitsva, thermochemistry icharamba ichiita basa guru mukugadzirisa matambudziko esimba repasi rose uye kugadzira ramangwana rakasimba.
