Перенос энергии: объясните нагревание и охлаждение
Введено| English | Значение |
|---|---|
| exothermic/eɡzəˈðɜːmɪk/ | экзотермический |
| endothermic/ˌendəʊˈθɜːmɪk/ | эндотермический |
Что могло бы объяснить это наблюдение?
- Теплая грелка выделяет энергию вашим рукам. Мгновенный холодный пакет забирает энергию из окружающей среды. Направление передачи энергии объясняет их различное применение.
- Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.
Построение модели
- Энергия сохраняется в химических реакциях. Экзотермическая реакция передает энергию окружающей среде, которая становится теплее; продукты имеют меньше энергии, чем реагенты, на величину переданной энергии. Горение, многие реакции окисления и нейтрализация являются примерами экзотермических реакций. Эндотермическая реакция забирает энергию из окружающей среды, которая охлаждается; продукты имеют больше энергии, чем реагенты. Термическое разложение и реакция лимонной кислоты с гидрокарбонатом натрия являются примерами эндотермических реакций.
- экзотермическая: Передача энергии реагирующих веществ в окружающую среду; эндотермическая: Забор энергии из окружающей среды в реагирующие вещества.
Раствор охлаждается во время реакции без внешнего охлаждения. Какое описание подходит?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Охлаждение означает, что смесь отдала энергию реакции: эндотермическая реакция поглощает энергию из окружающей среды, поэтому температура на термометре падает. Энергия переносится, а не исчезает — формулировка о «потере» нарушает закон сохранения энергии.
Сопоставьте каждый технический термин с его точным определением.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Используйте определения для различения смежных величин и процессов.
Выберите доказательства для проверки
- Отличить реагирующие вещества от окружающей среды. Термометр в реагирующем растворе измеряет температуру этого раствора, который получает или выделяет энергию во время химического превращения. Повышение температуры свидетельствует об экзотермическом характере реакции при заданных условиях; понижение — об эндотермическом. Внешний нагрев сосуда может скрыть эти признаки. Не каждый процесс, связанный с охлаждением, является химической реакцией: также должны образовываться новые вещества.
- Оценить предложенный дизайн грелки или холодного компресса по назначению: подходящая температура, продолжительность действия, риск протекания, условия хранения и отходы после однократного использования. Используйте информацию, предоставленную для конкретного продукта. Многие самонагревающиеся банки используют экзотермические изменения; некоторые пакеты для спортивных травм используют эндотермические изменения. Эти примеры иллюстрируют перенос энергии и не рекомендуют применение непроверенных химических смесей на кожу.
Какие две привычки делают расследование или модель в данном случае более обоснованными?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Указание условий и допущений позволяет другим точно воспроизвести работу, а фиксация подтверждающих данных даёт возможность проверить вывод. Сокрытие противоречащих результатов устраняет доказательства, способные оспорить ошибочный вывод, а одно измерение никогда не может обосновать более широкий claim.
Работайте с известными величинами
- Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
- Известно: контролируемая реакция начинается при 21.0 °C и достигает 28.5 °C. Повышение температуры составляет 28.5−21.0=7.5 °C, что подтверждает экзотермическую интерпретацию без внешнего нагревателя. Вторая реакция начинается при 22.0 °C и понижается до 17.0 °C: изменение равно −5.0 °C, а величина охлаждения составляет 5.0 °C. Энергия была передана, а не уничтожена.
Реакция начинается при 19.5 °C и достигает 27.0 °C. Найдите повышение температуры. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единицы и интерпретация.
Реакция начинается при 19.5 °C и достигает 27.0 °C. Найдите повышение температуры.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Результат составляет 7.5 °C. Дано: начальная температура 19.5 °C; пиковая температура 27.0 °C. Прирост температуры = 27.0 − 19.5 = 7.5 °C. Такой прирост без использования нагревателя указывает на экзотермическую реакцию.
Проверьте вывод и его ограничения
- AQA 4.5.1.1 требует измерения изменений температуры, а не вычисления переданной энергии с использованием теплоемкости или расчета молярной энтальпии. Эти величины не являются заменой требуемых данных о температуре. Грелка, которая становится горячее, не обязательно более подходит, если она может вызвать ожог кожи или быстро исчерпывает свой ресурс.
- Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.
Экзотермическая реакция уничтожает энергию, нагревая окружающую среду. Это утверждение неверно: Экзотермические реакции ПЕРЕДАЮТ энергию окружающей среде, поэтому они её нагревают. Энергия сохраняется в каждом процессе; она перемещается между реакционной смесью и окружающей средой, но никогда не уничтожается.
Перенос энергии: объяснение нагрева и охлаждения: Отличите реагирующие вещества от окружающей среды. Термометр в реагирующем растворе измеряет температуру этого раствора, который получает или выделяет энергию во время химического превращения. Повышение температуры свидетельствует об экзотермическом характере реакции при заданных условиях; понижение — об эндотермическом. Внешний нагрев сосуда может скрыть эти признаки. Не каждый процесс, связанный с охлаждением, является химической реакцией: также должны образовываться новые вещества.
Экзотермическая реакция уничтожает энергию, когда окружающая среда нагревается.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Экзотермические реакции ПЕРЕДАЮТ энергию в окружающую среду, поэтому происходит нагрев. Энергия сохраняется во всех процессах; она перемещается между реакционной смесью и окружающей средой, но никогда не исчезает.
Перенос энергии от реагирующих веществ в окружающую среду: запишите технический термин.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
экзотермическая реакция означает перенос энергии от реагирующих веществ в окружающую среду.