ما هو التفاعل الإندوثرمي (الماص للحرارة)

1 إجابة واحدة
طالب
computer and automatic control, جامعة تشرين

هناك نوعين من التفاعلات، التفاعلات الماصة والتفاعلات الناشرة للطاقة، ولفهم أحدهم لابد من الحديث عن الآخر، وكبداية، فإن العديد من التفاعلات الكيميائية تطلق طاقة على شكل حرارة، أو ضوء، أو صوت، هذه هي التفاعلات الناشرة للطاقة، ومن الممكن أن تحدث هذه التفاعلات بشكل عفوي وتؤدي إلى عشوائية أو إنتروبي أعلى وإن كنت لا تعلم الكثير عن الإنتروبي فسأتحدث عنها في نهاية الإجابة.

يُشار إلى هذه التفاعلات بتدفق حراري سلبي (فقدان الحرارة في المناطق المحيطة) وانخفاض في الإنتالبية، وفي المختبر فإن التفاعلات الناشرة للحرارة تُنتج حرارة، أو من الممكن أن تكون متفجرة أيضاً، يوجد أيضاً نوع آخر من التفاعلات وهي التفاعلات الماصة للطاقة وهي التفاعلات التي تقوم بامتصاص الطاقة لكي تُكمل، وعلى خلاف التفاعلات الناشرة للحرارة فإن التفاعلات الماصة للحرارة لا تحدث بشكل عفوي، فهناك عمل يجب أن يتم من أجل أن تحدث هذه التفاعلات.

وعندما يمتص التفاعل الماص طاقة، يتم قياس انخفاض الحرارة خلال التفاعل، وتمتاز التفاعلات الماصة بتدفق حرارة موجب (إلى التفاعل)، وزيادة في الإنتالبية وسأتحدث عن مفهوم الإنتالبيا في نهاية الإجابة أيضاً، ومن الأمثلة عن التفاعلات الماصة للطاقة تفاعل التركيب الضوئي، حيث في هذه العملية تستخدم النباتات الطاقة من الشمس لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكر العنب (الغلكوز) والأوكسجين، حيث يتطلب هذا التفاعل 15mj من طاقة الشمس لكل كيلوغرام واحدة من سكر العنب يتم إنتاجها، ومن الأمثلة الأخرى عن التفاعلات الماصة للطاقة:

  • إذابة كلوريد الأمونيوم في الماء
  • تفكيك الألكانات
  • تركيب النوى للعناصر الأثقل من النيكل في النجوم
  • تبخير الماء السائل
  • إذابة الجليد

وبالإشارة لكلمة إنتروبي، فالإنتروبي هي قياس لطاقة النظام الحرارية لكل درجة حرارة واحدة غير قادرة على فعل عمل مفيد، ونظراً لأنه يتم الحصول على العمل من الحركة الجزيئية المرتبة، فإن كمية الأنتروبي هي أيضاً مقياس للاضطراب الجزيئي، أو العشوائية للنظام، ويقدم مفهوم الإنتروبي نظرة عميقة في اتجاه التغير التلقائي للعديد من الظواهر اليومية، وقُدمت من قبل الفيزيائي الألماني رودولف كلاوسيوس Rudolf Clausius في عام 1850.

أما بالنسبة للإنتالبية، فهي مجموع الطاقة الداخلية وضرب الضغط والحجم لنظام ترموديناميكي، وهي -خاصية تشبه الطاقة أو معادلة حالة- ولها أبعاد الطاقة (وعليه يتم قياسها بواحدات الجول وال ergs) وتحدد قيمتها كلياً من خلال درجة الحرارة، والضغط، وتكوين النظام وتعطى بالمعادلة H=E+PV حيث E الطاقة الداخلية، و P الضغط، وV الحجم للنظام المدروس.

وتبعاً لقانون تحويل الطاقة، فإن التغير في الطاقة الداخلية يكون مساوياً للحرارة المنتقلة إلى، أقل من العمل المنجز من قبل النظام، وإذا كان العمل المنجز هو فقط تغير في الحجم عند ضغط ثابت، فإن تغير الإنتالبية يكون مساو تماماً للحرارة المنتقلة للنظام، وعندما يتم الحاجة إلى الطاقة لتضاف للمادة من أجل تغير حالتها من السائل للغاز، فإن كمية الطاقة هذه تدعى بإنتالبية التبخر وتقاس بواحدة Joules per mole، وهناك تغير حالة آخر لديه إنتالبية مرتبطة فيه، مثل إنتالبية الدمج للتغيرات من الحالة الصلبة للحالة السائلة. وكما معادلات الطاقة الأخرى، فإنه ليس من المقنع ولا الضروري لتحديد القيم المطلقة للإنتالبية، فيمكن أن تكون حالة الإنتالبية الصفرية حالة مرجعية مقنعة لكل مادة.

أكمل القراءة

0

هل لديك إجابة على "ما هو التفاعل الإندوثرمي (الماص للحرارة)"؟