Quá trình thu nhiệt

Bách khoa toàn thư mở Wikipedia
Buớc tưới chuyển hướng Bước tới tìm kiếm

Quá trình thu nhiệt là bất kỳ quá trình nào đòi hỏi hoặc hấp thụ năng lượng từ môi trường xung quanh, thường là dưới dạng nhiệt. Nó có thể là một quá trình hóa học, chẳng hạn như hòa tan amoni nitrat trong nước, hoặc một quá trình vật lý, chẳng hạn như sự tan chảy của các khối băng. Thuật ngữ này được đặt ra bởi Marcellin Berthelot từ ngôn ngữ gốc Hy Lạp endo-, bắt nguồn từ từ "endon" (ἔνδον) có nghĩa là "bên trong", và gốc "therm" (θερμ-), có nghĩa là "nóng" hoặc "ấm" trong cảm giác rằng một phản ứng phụ thuộc vào việc hấp thụ nhiệt nếu nó được tiến hành. Đối lập với quá trình thu nhiệt là một quá trình tỏa nhiệt, một quá trình giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt. Do đó, trong mỗi thuật ngữ (nhiệt và tỏa nhiệt), tiền tố đề cập đến nơi nhiệt xảy ra khi phản ứng xảy ra, mặc dù trong thực tế, nó chỉ đề cập đến nơi năng lượng đi, mà không nhất thiết phải ở dạng nhiệt.

Chi tiết[sửa | sửa mã nguồn]

Trong hóa học, tất cả các phản ứng hóa học liên quan đến cả việc phá vỡ các liên kết hóa học hiện có và tạo ra các liên kết hóa học mới. Một phản ứng để phá vỡ một liên kết luôn đòi hỏi đầu vào của năng lượng và vì vậy một quá trình như vậy luôn luôn là phản ứng nhiệt. Khi các nguyên tử kết hợp với nhau để tạo thành liên kết hóa học mới, các lực tĩnh điện đưa chúng lại với nhau để lại liên kết với một lượng năng lượng dư thừa lớn (thường ở dạng rung động và quay). Nếu năng lượng đó không bị tiêu tan, liên kết mới sẽ nhanh chóng bị phá vỡ một lần nữa. Thay vào đó, liên kết mới có thể làm giảm năng lượng dư thừa của nó - bằng bức xạ, bằng cách chuyển sang các chuyển động khác trong phân tử hoặc đến các phân tử khác thông qua các va chạm - và sau đó trở thành một liên kết mới ổn định. Loại bỏ năng lượng dư thừa này là sự tỏa nhiệt rời khỏi hệ thống phân tử. Cho dù một phản ứng tổng thể nhất định là tỏa nhiệt hay phản ứng nhiệt được xác định bởi sự đóng góp tương đối của các bước phá vỡ liên kết này và các bước tỏa nhiệt ổn định liên kết mới.

Khái niệm này thường được áp dụng trong khoa học vật lý, ví dụ, các phản ứng hóa học, trong đó năng lượng nhiệt (đốt nóng) được chuyển đổi thành năng lượng liên kết hóa học.

Phân tích nhiệt nội (và tỏa nhiệt) chỉ chiếm sự thay đổi entanpi (H) của một phản ứng. Phân tích năng lượng đầy đủ của một phản ứng là năng lượng tự do Gibbs (∆G), bao gồm một entropy (∆S) và thuật ngữ nhiệt độ ngoài entanpi. Một phản ứng sẽ là một quá trình tự phát ở một nhiệt độ nhất định nếu các sản phẩm có năng lượng tự do Gibbs thấp hơn (phản ứng ngoại sinh) ngay cả khi entanpy của sản phẩm cao hơn. Entropy và enthalpy là các thuật ngữ khác nhau, vì vậy sự thay đổi năng lượng entropic có thể khắc phục sự thay đổi ngược lại của năng lượng entanpi và tạo ra phản ứng thu nhiệt thuận lợi.

Tham khảo[sửa | sửa mã nguồn]

Liên kết ngoài[sửa | sửa mã nguồn]