ВЫДЕЛЕНИЕ и ПОГЛОЩЕНИЕ тепла в ходе химических реакций

16 сообщений / 0 новое
Последнее сообщение
Сташков М.А.
Аватар пользователя Сташков М.А.
ВЫДЕЛЕНИЕ и ПОГЛОЩЕНИЕ тепла в ходе химических реакций
Vladis писал:

Хорошо бы еще рассмотреть вопрос выделения тепла при химических реакциях (может в отдельной теме)
Мне, к примеру, не очень понятно умозрительно откуда береться столько тепла при горении дерева, к примеру, почему при слипании/окислении атомов углерода и кислорода выделяется столько тепла?

Давайте попытаемся рассмотреть данный вопрос более подробно в этой теме.

Антонов В.М.

Попробую ответить на вопрос. Проще ответить математически. При слипании атомов уменьшается пришнуровая пустота (в местах соприкосновения). Обозначим это уменьшение через g.  Тогда выделенная тепловая энергия будет равна E = p*g, где p - давление эфира.

При сжигании топлива сначала (при розжиге) крупные молекулы распадаются на атомы (с поглощением тепла), а затем атомы объединяются снова в молекулы, но совсем другие, и теперь уже с выделением тепла.

Сташков М.А.
Аватар пользователя Сташков М.А.

Как я понимаю, с позиции механики, при реакции с выделением тепла происходит изменение внешних факторов, влияющих на механические характеристики атома (упругость шнура, количество степеней свободы для совершения колебательных движений и т.п.), в результате чего бОльшая часть атомов ограничивается в своих колебательных процессах, т.е. часть энергии их собственного теплового фона уходит в окружающее пространство, тепловой фон атома снижается, а окружающая среда "нагревается". И наоборот, в некоторых случаях, например при растворении поваренной соли в воде процесс растворения проходит с поглощением некоторого количества тепла.

Например, два атома водорода находятся в связи между собой, их геометрическое сходство позволяет им колебаться с достаточно большой интенсивностью, как бы в унисон друг с другом. При разогреве они получают часть энергии из вне, как говорил Владимир Михайлович, и раскачиваясь слишком сильно, отрываются друг от друга на короткий промежуток времени, пока не слипаются с близко находящимися петлями атома (или разных атомов) кислорода. У кислорода петли имеют отличную конфигурацию от кольца атома водорода, их колебательные характеристики разные, не позволяют попасть в резонанс друг другу, в результате интенсивные колебания связанных атомов водорода и кислорода сильно ограничивается, и, до того момента достаточно интенсивный пришнуровой тепловой фон атомов при слипании просто излучается в пространство, возвращаясь к атомам лишь от части.

Vladis
Аватар пользователя Vladis
Сташков М.А. писал:

Например, два атома водорода находятся в связи между собой, их геометрическое сходство позволяет им колебаться с достаточно большой интенсивностью, как бы в унисон друг с другом. При разогреве они получают часть энергии из вне, как говорил Владимир Михайлович, и раскачиваясь слишком сильно, отрываются друг от друга на короткий промежуток времени, пока не слипаются с близко находящимися петлями атома (или разных атомов) кислорода. У кислорода петли имеют отличную конфигурацию от кольца атома водорода, их колебательные характеристики разные, не позволяют попасть в резонанс друг другу, в результате интенсивные колебания связанных атомов водорода и кислорода сильно ограничивается, и, до того момента достаточно интенсивный пришнуровой тепловой фон атомов при слипании просто излучается в пространство, возвращаясь к атомам лишь от части.

В данном случае думаю, молекула водорода не может распадаться и менять атом водорода на атом, кислорода т. к. два атома водорода, как вы и сказали, имеют большее геометрическое сходство, а значит крепче будут удерживаться между собой чем с какой-либо петлей другого атома. У Владимира Михайловича, на сколько я помню, в книгах указано 2 варианта молекулы воды и один из них боле поздний, как я полагаю, более верный, где целая молекула водорода обхватывается атомом кислорода желобом, а свободные петли кислорода присасывают друг друга, тем самым нейтрализуясь.

Ну, а так вобщем-то ваши объяснения по выделению/поглащению тепла приемлемы, конечно, но чисто умозрительно все равно не понятно, почему в некоторых реакциях настолько большое количество выделяемого тепла - вопрос именно в количестве (при горении, к примеру)

Сташков М.А.
Аватар пользователя Сташков М.А.

Возможно, это просто такие ощущения? Если взять для сравнения распад атомов, как мерило максимально возможного выделения тепла (полная энергия атомов), то может быть на этом фоне выделение тепла реакции горения вообще окажется незаметным? Как понять, много тепла или мало? Почему Вам так кажется? С чем Вы сравниваете?

Vladis
Аватар пользователя Vladis
Сташков М.А. писал:

Возможно, это просто такие ощущения? Если взять для сравнения распад атомов, как мерило максимально возможного выделения тепла (полная энергия атомов), то может быть на этом фоне выделение тепла реакции горения вообще окажется незаметным? Как понять, много тепла или мало? Почему Вам так кажется? С чем Вы сравниваете?

Возможно просто умозрительно не представляется громадная сила давления эфира, если сосредоточиться на этом огромном давлении эфира, то вообщем-то может все и сойдется) (я изначально больше внимания уделял в воображении потере степени свободы атомом, забывая о чрезвычайной плотности эфира)

ibnteo
Аватар пользователя ibnteo
Сташков М.А. писал:

Например, два атома водорода находятся в связи между собой, их геометрическое сходство позволяет им колебаться с достаточно большой интенсивностью, как бы в унисон друг с другом. При разогреве они получают часть энергии из вне, как говорил Владимир Михайлович, и раскачиваясь слишком сильно, отрываются друг от друга на короткий промежуток времени, пока не слипаются с близко находящимися петлями атома (или разных атомов) кислорода. У кислорода петли имеют отличную конфигурацию от кольца атома водорода, их колебательные характеристики разные, не позволяют попасть в резонанс друг другу, в результате интенсивные колебания связанных атомов водорода и кислорода сильно ограничивается, и, до того момента достаточно интенсивный пришнуровой тепловой фон атомов при слипании просто излучается в пространство, возвращаясь к атомам лишь от части.

В первой версии учебника вода выглядела по-другому, позже была поправка, кислород не имеет петлевой валентности, поэтому кислород может соединяться лишь с молекулярным водородом (Hm).

ibnteo
Аватар пользователя ibnteo
Vladis писал:

Ну, а так вобщем-то ваши объяснения по выделению/поглащению тепла приемлемы, конечно, но чисто умозрительно все равно не понятно, почему в некоторых реакциях настолько большое количество выделяемого тепла - вопрос именно в количестве (при горении, к примеру)

Всё дело в объёме пришнуровой пустоты, где её больше, там и выше температура. Атомы и молекулы, которые сильно колеблются, создают больше пришнуровой пустоты. Аналогично и соединениями атомов в молекулы, некоторые соединения таковы, что сдерживают колебания атомов, например как в воде, другие же не мешают соединившимся атомам создавать большой объем пришнуровой пустоты.

Антонов В.М.
ibnteo писал:

В первой версии учебника вода выглядела по-другому, позже была поправка, кислород не имеет петлевой валентности, поэтому кислород может соединяться лишь с молекулярным водородом (Hm).

Смущает слово "валентность".

Нельзя ли его как-то заменить? Или - пусть остаётся?

Антонов В.М.
ibnteo писал:
Vladis писал:

Ну, а так вобщем-то ваши объяснения по выделению/поглащению тепла приемлемы, конечно, но чисто умозрительно все равно не понятно, почему в некоторых реакциях настолько большое количество выделяемого тепла - вопрос именно в количестве (при горении, к примеру)

Всё дело в объёме пришнуровой пустоты, где её больше, там и выше температура. Атомы и молекулы, которые сильно колеблются, создают больше пришнуровой пустоты. Аналогично и соединениями атомов в молекулы, некоторые соединения таковы, что сдерживают колебания атомов, например как в воде, другие же не мешают соединившимся атомам создавать большой объем пришнуровой пустоты.

Кого-то может интересовать сам механический процесс изменения температуры. Например, при слипании атомов в молекулы усливаются тепловые колебания; каков механизм такого усиления? Или и так понятно?

ibnteo
Аватар пользователя ibnteo
Антонов В.М. писал:
ibnteo писал:

В первой версии учебника вода выглядела по-другому, позже была поправка, кислород не имеет петлевой валентности, поэтому кислород может соединяться лишь с молекулярным водородом (Hm).

Смущает слово "валентность".

Нельзя ли его как-то заменить? Или - пусть остаётся?

Вообще, желательно заменить, например на "открытые петли" и "открытые желоба", можно указывать количественно, 1 открытая петля, 2 открытых жёлоба, хотя конечно с жёлобами сложнее, так как они имеют различную длину.

Это я просто привык разговаривать с безэфирщиками, они не понимают сразу что такое открытая петля, зато понимают, что такое валентность.

Переформулируя вышесказанное, можно сказать более просто и понятно - химэлемент кислород не имеет открытых петель.

Антонов В.М.
ibnteo писал:

.

Переформулируя вышесказанное, можно сказать более просто и понятно - химэлемент кислород не имеет открытых петель.

Или даже так: ...атом (химэлемент) кислорода не имеет петлевых присасывающих мест.

Впрочем, и "валентность" нам не помешает.

ibnteo
Аватар пользователя ibnteo

Мне больше нравится термин "открытая петля", чем "петлевое присасывающее место", хоть оно и требует уточнения, что это присасывающая петля.

Если же использовать термин "валентность", то обязательно с уточнением, "петлевая валентность", или "жёлобовая валентность". Но лучше, в традициях Русской физики, отказаться от прежних латинских терминов, только если их заменить совсем нечем, и адекватного перевода не существует. Русскую физику в итоге можно будет перевести на любой язык, используя не латинские названия, а слова этого языка, изначально понятные носителями языка.

Антонов В.М.
ibnteo писал:

Мне больше нравится термин "открытая петля", чем "петлевое присасывающее место", хоть оно и требует уточнения, что это присасывающая петля.

Если же использовать термин "валентность", то обязательно с уточнением, "петлевая валентность", или "жёлобовая валентность". Но лучше, в традициях Русской физики, отказаться от прежних латинских терминов, только если их заменить совсем нечем, и адекватного перевода не существует. Русскую физику в итоге можно будет перевести на любой язык, используя не латинские названия, а слова этого языка, изначально понятные носителями языка.

Согласен.

Согласен и с тем, что предпочтительней выбирать термины из русского языка.

Сташков М.А.
Аватар пользователя Сташков М.А.
Антонов В.М. писал:

Кого-то может интересовать сам механический процесс изменения температуры. Например, при слипании атомов в молекулы усливаются тепловые колебания; каков механизм такого усиления? Или и так понятно?

Здесь нужно уточнить, что значит усиливаются? Если реакция идёт с выделением тепла, то получается, что колебания атомов (вступивших в реакцию) всё же ослабевают, а часть энергии колебаний уходит в пространство, которые мы воспринимаем как тепло, разогревая его, где атомы начинают колебаться более интенсивно, пока температура не распределится. Такая инверсия понятия выделения и поглощения тепла может в некоторых случаях запутать.

Может я и не прав тут. Не могу сразу сообразить, как интерпретировать поглощение тепла? Если в ходе реакции вещество вступившее в реакцию стало холодным, что это значит?

Антонов В.М.
Сташков М.А. писал:
Антонов В.М. писал:

Кого-то может интересовать сам механический процесс изменения температуры. Например, при слипании атомов в молекулы усливаются тепловые колебания; каков механизм такого усиления? Или и так понятно?

Здесь нужно уточнить, что значит усиливаются? Если реакция идёт с выделением тепла, то получается, что колебания атомов (вступивших в реакцию) всё же ослабевают, а часть энергии колебаний уходит в пространство, которые мы воспринимаем как тепло, разогревая его, где атомы начинают колебаться более интенсивно, пока температура не распределится. Такая инверсия понятия выделения и поглощения тепла может в некоторых случаях запутать.

Может я и не прав тут. Не могу сразу сообразить, как интерпретировать поглощение тепла? Если в ходе реакции вещество вступившее в реакцию стало холодным, что это значит?

Сначала нужно определиться - что такое "тёплое". Человек определяет это своими тепловыми рецепторами, например касаясь предмета. В этом случае струнные колебания атомов предмета раскачивают струнные колебания рецепторов человека. Нагрев оценивается по отношению к чему-то.

При слипании атомов их слипшие участки успокаиваются, а их прежние колебания уходят на оставшиеся колеблющимися струны и раскачивают их; температура тела при этом возрастает.

И наоборот, при разъединении атомов появляются освободившиеся участки, которые отбирают колебания у колеблющихся струн. Это выражается в том, что амплитуда колебаний освободившихся участков увеличивается за счёт уменьшения амплитуд колеблющихся струн.

Если после химического процесса вещества стали холоднее, то это значит, что амплитуды колебаний атомов вещества уменьшились.