טערמאָכעמיע: די וויסנשאַפֿט הינטער היץ און כעמישע רעאַקציעס
טערמאָכעמיע איז אַ צווייַג פֿון כעמיע וואָס שטודירט ענערגיע ענדערונגען, באַזונדערס היץ ענערגיע, וואָס באַגלייטן כעמישע רעאַקציעס און פֿיזישע ענדערונגען. אין עיקר, טערמאָכעמיע פֿאָרשט ווי ענערגיע אין דער פֿאָרעם פֿון היץ ווערט איבערגעפֿירט פֿון איין סיסטעם צו אַן אַנדערער און ווי די ענערגיע ענדערונגען ווירקן אויף ענטהאַלפּיע, ענטראָפּיע און כעמישער גלייכגעוויכט. די וויסנשאַפֿט איז וויכטיק פֿאַר פֿאַרשטיין פֿאַרשידענע אינדוסטריעלע פּראָצעסן, ביאָכעמישע רעאַקציעס אין דעם גוף און נאַטירלעכע דערשיינונגען וואָס אַנטהאַלטן ענערגיע ענדערונגען.
גרונטלעכע פּרינציפּן פון טערמאָכעמיע
1. ענערגיע אין כעמישע רעאקציעס
ענערגיע אין טערמאכעמיע ווערט געווענליך געמאסטן אין דער פארעם פון היץ וואס ווערט ארויסגעלאזט אדער אבסארבירט דורך א סיסטעם בעת א כעמישע רעאקציע. כעמישע רעאקציעס קענען ווערן צעטיילט אין צוויי קאטעגאריעס באזירט אויף זייערע ענערגיע ענדערונגען: עקזאטערמישע און ענדאטערמישע. עקזאטערמישע רעאקציעס לאזט ארויס היץ אין דער ארומיקער סביבה, ווי צום ביישפיל די פארברענונג פון ברענשטאף. ענדאטערמישע רעאקציעס, פון דער אנדערער זייט, אבסארבירן היץ פון דער סביבה, ווי צום ביישפיל פאטאסינטעז אין פלאנצן.
2. ערשטער געזעץ פון טערמאדינאמיק
די געזעץ, אויך באקאנט אלס דער געזעץ פון קאנסערוואציע פון ענערגיע, זאגט אז ענערגיע קען נישט באשאפן אדער פארניכטעט ווערן. אנשטאט, קען ענערגיע נאר טראנספארמירט ווערן פון איין פארעם צו א צווייטער. אין פראקטיק, בעת א כעמישע רעאקציע אדער פיזישע פראצעדור, בלייבט די גאנצע צאל ענערגיע אין סיסטעם און איר ארומיגע סביבה קאנסטאנט. די געזעץ מיינט אז אויב א סיסטעם פארלירט עטוואס ענערגיע אין דער פארעם פון היץ, וועט די ארומיגע סביבה באקומען די פארלוירענע היץ, און פארקערט.
3. ענטהאַלפּי (H)
ענטהאלפּי איז אַ מאָס פֿון דער גאַנצער ענערגיע אין אַ סיסטעם, אַרײַנגערעכנט אינערלעכע ענערגיע און דרוק, וואָלומען און טעמפּעראַטור. די ענדערונג אין ענטהאלפּי (ΔH) אין אַ כעמישער רעאַקציע ווײַזט צי די סיסטעם לאָזט אַרויס אָדער אַבזאָרבירט היץ. אויב דער ΔH ווערט איז נעגאַטיוו, איז די רעאַקציע עקזאָטהערמיש, און אויב דער ווערט איז פּאָזיטיוו, איז די רעאַקציע ענדאָטהערמיש. כעמיקער ניצן אָפֿט ענטהאלפּי צו פֿאָרויסזאָגן וועלכע רעאַקציעס זענען מער מסתּמא צו פּאַסירן ספּאָנטאַן אונטער געוויסע באַדינגונגען.
טערמאָכעמישע עקספּערימענטאַלע מעטאָדע
צו מעסטן היץ ענדערונגען אין כעמישע רעאקציעס, ניצן וויסנשאפטלער א געצייג גערופן א קאלארימעטער. א קאלארימעטער איז א געצייג וואס איז געמאכט צו מעסטן די מאס היץ וואס ווערט ארויסגעלאזט אדער אבסארבירט אין א כעמישן אדער פיזישן פראצעס. עס זענען דא פארשידענע סארטן קאלארימעטערס, פון פשוטע קאלארימעטערס ביז מער קאמפליצירטע באמבע קאלארימעטערס.
1. פּשוטער קאַלאָרימעטער
א פשוטער קאַלאָרימעטער איז אַן איזאָלירטער קאַנטיינער וואָס כּולל וואַסער אין וועלכן אַ כעמישע רעאַקציע פּאַסירט. ווען די רעאַקציע פּאַסירט, ווערט היץ באַפֿרײַט אָדער אַבזאָרבירט, וואָס פאַראורזאַכט אַ ענדערונג אין דער טעמפּעראַטור פֿון וואַסער. דורך מעסטן די טעמפּעראַטור ענדערונג און וויסן די ספּעציפֿישע היץ קאַפּאַציטעט פֿון וואַסער, קען מען אויסרעכענען די מאָס היץ וואָס איז פֿאַרבונדן מיט דער רעאַקציע.
2. באָמבע קאַלאָרימעטער
א באמבע קאַלאָרימעטער איז אַ טיפּ פֿאַרמאַכט קאַלאָרימעטער וואָס איז דיזיינד צו אַנטקעגנשטעלן זיך רעאַקציעס וואָס פּראָדוצירן אַ סך היץ, ווי צום ביישפּיל די פֿאַרברענונג פֿון ברענשטאָף. אין אַ באמבע קאַלאָרימעטער ווערט אַ מוסטער פֿון די רעאַקטאַנטן געשטעלט אין אַ שטאָלענעם קאַנטיינער גערופֿן אַ "באָמבע" אָנגעפֿילט מיט זויערשטאָף. די באָמבע ווערט דערנאָך אײַנגעטונקען אין אַ קאַנטיינער אָנגעפֿילט מיט וואַסער. ווען די רעאַקציע פּאַסירט, וואַרעמט די היץ וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט דאָס אַרומיקע וואַסער, און מען מעסט די טעמפּעראַטור פֿונעם וואַסער. מיט די דאַטן קענען וויסנשאַפֿטלער גענוי אויסרעכענען די היץ פֿון דער רעאַקציע.
אַפּליקאַציעס פון טערמאָכעמיע אין וואָכעדיק לעבן
טערמאָכעמיע האט אַ וויכטיקע ראָלע אין פילע אַספּעקטן פון וואָכעדיק לעבן און אינדוסטריע.
1. ברענשטאָף אינדוסטריע
פֿאַרשטיין די ענערגיע וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט דורך ברענשטאָף ווען עס ווערט פֿאַרברענט איז וויכטיק פֿאַר אָפּטימיזירן די עפֿעקטיווקייט פֿון פֿאַרברענעניש מאָטאָרן און רעדוצירן ימישאַנז. למשל, אין אויטאָמאָטיוו מאָטאָרן אָדער קראַפֿטווערק, קען מען פֿאַרבעסערן ברענשטאָף עפֿעקטיווקייט דורך וויסן די גענויע ענערגיע וואָס ווערט אַרויסגעלאָזט פֿון אַ באַזונדערן ברענשטאָף.
2. אינדוסטריעלער פּראָצעס
אין דער כעמישער אינדוסטריע, ווערן אסאך רעאקציעס גענוצט צו פראדוצירן גרויס-מאסשטאב פראדוקטן. די רעאקציעס פארלאנגען אפט א שטרענגע קאנטראל איבער די טעמפעראטורן און דרוקן וואס זענען פארמישט. למשל, די פראדוקציע פון אמאניאק דורך דעם האבער-באש פראצעס איז אן עקזאטערמישע רעאקציע וואס פארלאנגט זייער פארזיכטיקע היץ-פארוואלטונג צו פארזיכערן פראצעס עפעקטיווקייט און זיכערהייט.
3. עסן און הייצונג
ביים קאכן, שפילט טערמאכעמיע א ראלע ווען עסן-צוגאבן ווערן טראנספארמירט דורך היץ. למשל, די קאראמעליזאציע פון צוקערס אדער דאס קאכן פון פראטעאינען ווי פלייש ווערן שטארק באאיינפלוסט דורך היץ-טוישונגען. ווען עסן ווערט געהייצט, שאפן כעמישע טוישונגען אין איר מאלעקולארער סטרוקטור באזונדערע טעמים און טעקסטורן.
4. ענערגיע פאַרוואַלטונג
איין אנווענדונג פון טערמאכעמיע איז אין דעם פלאן און פארוואלטונג פון טערמישע ענערגיע סיסטעמען, ווי זונ - וואסער כיטערס אדער פארע-קאמפרעסיע לופטקילונג סיסטעמען. אין אזעלכע סיסטעמען, פארשטיין די טראנספארמאציע פון טערמישע ענערגיע העלפט פלאנירן מער עפעקטיווע און ענערגיע-עפעקטיווע סיסטעמען.
טשאַלאַנדזשעס און צוקונפֿט פֿון טערמאָכעמיע
ווי יעדער אנדערער צווייג פון וויסנשאפט, שטייט טערמאכעמיע פאר שוועריקייטן וואס פארלאנגען ווייטערדיגע פארשונג צו פארשטיין און געפינען עפעקטיווע לייזונגען צו עקזיסטירנדע פראבלעמען.
1. עפעקטיוו מאַטעריאַל
פאָרשונג גייט ווייטער צו אַנטדעקן מאַטעריאַלן וואָס זענען מער עפֿעקטיוו אין אַבזאָרבירן, סטאָרירן און באַפֿרײַען היץ. אַזעלכע מאַטעריאַלן האָבן באַדײַטנדיק פּאָטענציאַל אין רינואַבאַל ענערגיע אַפּליקאַציעס, אַזאַ ווי זונ - ענערגיע סטאָרידזש און טערמישע דרייוו טעכנאָלאָגיע.
2. רעדוצירן קאַרבאָן פֿוסדרוק
איינע פון די גרעסטע אויפגאַבעס היינט איז צו רעדוצירן די אויסשטויסן פון קוילן דייאַקסייד און אַנדערע גרין־הויז גאַזן. טערמאָכעמיע קען שפּילן אַ ראָלע אין אַנטוויקלען ריינערע און מער עפֿעקטיווע פּראָצעסן, סיי אין ענערגיע פּראָדוקציע און סיי אין כעמישע ראַפֿינירונג.
3. ענווייראָנמענטאַלי פרייַנדלעך טעכנאָלאָגיע
די אַנטוויקלונג פון נייע ענווייראָנמענטאַל-פרייַנדלעך און סאַסטיינאַבאַל טעכנאָלאָגיעס, ווי ביאָענערגיע און וואַסערשטאָף טעכנאָלאָגיע, איז שטאַרק אָפענגיק אויף אַ טיפן פארשטאנד פון טערמאָכעמישע פּרינציפּן. פֿאָרשריט אין דעם געביט וועט העלפֿן דעם איבערגאַנג צו אַ גרינער און מער סאַסטיינאַבאַל ענערגיע עקאָנאָמיע.
קעסימפּולאַן
טערמאָכעמיע איז אַ וויכטיקער צווייג פון כעמיע מיט פילע אַפּליקאַציעס אין ביידע וואָכעדיק לעבן און אינדוסטריע. דורך שטודירן די ענדערונגען אין היץ ענערגיע אין כעמישע רעאַקציעס און פיזישע פּראָצעסן, גיט אונדז טערמאָכעמיע אַ טיפערן פארשטאנד פון ווי ענערגיע ווערט טראַנספערירט און טראַנספאָרמירט, און ווי מיר קענען נוצן די ענערגיע מער עפעקטיוו און סאַסטיינאַבאַל. דורך ווייטערדיקע פאָרשונג און כידעש, וועט טערמאָכעמיע ווייטער שפּילן אַ שליסל ראָלע אין סאָלווינג גלאָבאַלע ענערגיע טשאַלאַנדזשיז און שאַפֿן אַ מער סאַסטיינאַבאַל צוקונפֿט.
