Di Claire Gillespie – Aggiornato il 30 agosto 2022

Alcune reazioni chimiche rilasciano calore, trasferendo energia termica all'ambiente circostante. Questi sono chiamati esotermici reazioni, dove “exo” significa esterno e “termico” si riferisce al calore.

I processi esotermici comuni includono la combustione (bruciore), l'ossidazione (arrugginimento) e la neutralizzazione tra acidi e basi. Oggetti di uso quotidiano come scaldamani e lattine di caffè autoriscaldanti si basano su queste reazioni.

Riferimento rapido

Per determinare il calore rilasciato, utilizzare la formula Q =m·c·ΔT :

• D – energia termica trasferita (J)
• m – massa del liquido o della sostanza (kg)
• c – capacità termica specifica (Jkg⁻¹°C⁻¹)
• ΔT – variazione di temperatura (°C)

Calore contro temperatura

La temperatura misura quanto è caldo un oggetto (°C o °F). Il calore è la quantità di energia termica contenuta in un oggetto, espressa in joule. Quando viene aggiunto calore, la temperatura aumenta a seconda della massa dell'oggetto, della composizione e dell'energia fornita.

Capacità termica specifica

La capacità termica specifica (c ) è l'energia necessaria per aumentare di 1°C 1 kg di una sostanza. Esempi:

• Acqua:4.181Jkg⁻¹°C⁻¹
• Ossigeno:918Jkg⁻¹°C⁻¹
• Piombo:128Jkg⁻¹°C⁻¹

Calcolatore dell'energia termica

Per calcolare l'energia necessaria per modificare la temperatura di una sostanza:

Q =m × c × ΔT

Dove Q è l'energia in joule, m è la massa in chilogrammi, c è la capacità termica specifica in Jkg⁻¹°C⁻¹ e ΔT è la variazione di temperatura in °C.

Calcolatore del calore rilasciato – Esempio

Supponiamo che 100 g di un acido vengano mescolati con 100 g di una base, aumentando la temperatura da 24°C a 32°C.

La reazione di neutralizzazione può essere semplificata in:
H⁺ + OH⁻ → H₂O

Calcoli:

• Massa:(100g + 100g) ÷ 1000 =0,2kg
• Capacità termica specifica dell'acqua:4.186Jkg⁻¹°C⁻¹
• ΔT:32°C – 24°C =8°C
• Q =0,2 kg × 4.186 Jkg⁻¹°C⁻¹ × 8°C =6.688 J

Pertanto vengono rilasciati 6.688 joule di calore.