簡介
編輯在熱化學中,吸熱過程(來自希臘語 ?νδον (endon) 'within' 和 θερμ- (therm) '熱,暖')是任何熱力學過程,其中焓 H(或內能 U)增加 系統的。 在這樣的過程中,封閉系統通常從其周圍吸收熱能,這是向系統傳遞的熱量。 因此,吸熱反應通常會導致系統溫度升高和環境溫度降低。 它可能是一個化學過程,例如將硝酸銨(NH4NO3)溶解在水(H2O),或物理過程,例如冰塊的融化。
這個詞是由 19 世紀的法國化學家 Marcellin Berthelot 創造的。 與吸熱過程相反的是放熱過程,它釋放或釋放能量,通常以熱的形式,有時以電能的形式。 因此,在每個術語(吸熱和放熱)中,前綴指的是過程發生時熱量(或電能)的去向。
化學
編輯由于在各種過程(狀態變化、化學反應)中鍵的斷裂和形成,能量通常會發生變化。 如果形成鍵的能量大于斷裂鍵的能量,則能量被釋放。 這被稱為放熱反應。 但是,如果打破鍵所需的能量多于釋放的能量,則能量會被吸收。 因此,這是一個吸熱反應。
詳情
編輯一個過程能否自發發生,不僅取決于焓變,還取決于熵變(ΔS)和xxx溫度T。如果一個過程在一定溫度下是自發過程,則生成物具有較低的吉布斯自由能G = H – TS 比反應物(放能過程),即使產物的焓更高。 因此,吸熱過程通常需要系統中有利的熵增加 (ΔS > 0),以克服不利的焓增加,以便仍然 ΔG < 0。 0. 雖然吸熱相轉變為更無序的更高熵狀態,例如 熔化和汽化是常見的,中等溫度下的自發化學過程很少吸熱。 在假設的強吸熱過程中,焓增加 ΔH ? 0 通常導致 ΔG = ΔH – TΔS > 0,這意味著該過程不會發生(除非由電能或光子能驅動)。 吸熱和放能過程的一個例子是
C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O ? 12 H 2 + 6 CO 2 {\displaystyle {\ce {C6H12O6 + 6 H2O -> 12 H2 + 6 CO2}}}Δ r H ° = + 627 kJ/mol , Δ r G ° = ? 31 kJ/mol {\displaystyle \Delta _{r}H{\circ }=+627 {\text{kJ/mol}},\quad \Delta _{r}G{\circ }=-31\ {\text{kJ/mol}}}
例子
編輯- 蒸發
- 升華
- 烷烴裂解
- 熱分解
- 水解
- 恒星核中比鎳重的元素的核合成
- 高能中子可以在吸熱過程中從鋰 7 產生氚,消耗 2.466 MeV。 這是在 1954 年 Castle Bravo 核試驗產生出乎意料的高產量時發現的。
- 超新星中比鐵重的元素的核聚變
- 將氫氧化鋇和氯化銨溶解在一起
- 將檸檬酸和小蘇打溶解在一起
吸熱和吸熱的區別
編輯術語吸熱和吸熱均源自希臘語 ?νδον endon within 和 θ?ρμη thermē heat,但根據上下文,它們可能具有非常不同的含義。
在物理學中,熱力學適用于涉及系統及其周圍環境的過程,吸熱一詞用于描述系統吸收能量的反應(相對于向外釋放能量的放熱反應)。
在生物學中,體溫調節是生物體維持其體溫的能力,術語吸熱是指生物體可以通過利用其內部身體功能釋放的熱量從內部做到這一點(相對于外溫,它依賴于外部 ,環境熱源)以保持足夠的溫度。
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