التفاعل الكيميائي في كأس زجاجي إما أن يطلق حرارة أو يمتصها. يُطلق على المحتوى الحراري للنظام عند ضغط ثابت اسم المحتوى الحراري، ويُرمز له بالرمز H. وهو دالة حالة، أي أنه يعتمد فقط على الحالة الراهنة للنظام، وليس على المسار الذي سلكه للوصول إليها. التغير في المحتوى الحراري، ΔH، هو الحرارة الممتصة أو المنبعثة أثناء التفاعل عند ضغط ثابت. قيمة ΔH سالبة تعني أن التفاعل طارد للحرارة، وقيمة ΔH موجبة تعني أنه ماص للحرارة.
يُقاس المحتوى الحراري بالجول أو الكيلوجول لكل مول. ويُشار إليه عادةً بالتغير القياسي في المحتوى الحراري، ΔH°، والذي يُقاس في الظروف القياسية: ضغط جوي واحد ودرجة حرارة محددة، عادةً 298 كلفن. المحتوى الحراري القياسي للتكوين هو التغير في المحتوى الحراري عند تكوين مول واحد من مركب من عناصره في حالاتها القياسية. ويُعرّف بأنه يساوي صفرًا للعناصر في حالاتها القياسية.
يمكن حساب تغيرات المحتوى الحراري باستخدام قانون هيس، الذي ينص على أن التغير الكلي في المحتوى الحراري للتفاعل يساوي مجموع تغيرات المحتوى الحراري لكل خطوة، بغض النظر عن المسار. وهذا يُمكّن الكيميائيين من حساب تغيرات المحتوى الحراري للتفاعلات التي يصعب قياسها مباشرةً. كما يمكن استخدام طاقات الروابط لتقدير تغيرات المحتوى الحراري، مع العلم أن هذه القيم هي متوسطات وأقل دقة.
يُعدّ المحتوى الحراري عنصراً أساسياً في الكيمياء الحرارية. فهو يُحدد ما إذا كان التفاعل طارداً للحرارة أم ماصاً لها، وكمية الحرارة المنطلقة أو الممتصة، وكمية الطاقة المتاحة للعمل. ويُستخدم في الصناعة لتصميم المفاعلات، وتحسين كفاءة الوقود، وإدارة انتقال الحرارة.
Comments (2)
Leave a comment