ปฏิกิริยาคายความร้อนคืออะไร?

การเปลี่ยนแปลงเฟสในสสารถูกแบ่งออกเป็นสองประเภทพื้นฐาน: ความร้อนและความร้อน คายความร้อนหมายถึง "ความร้อนจากภายนอก" ในภาษากรีกซึ่งตรงข้ามกับความร้อนภายใน ปฏิกิริยาดูดความร้อนต้องการความร้อนหรือพลังงานเพื่อให้เกิดพันธะเคมีใหม่เช่นเมื่อก้อนน้ำแข็งละลายเป็นของเหลวแล้วต้มเป็นไอ ในทางกลับกันปฏิกิริยาคายความร้อนสร้างพลังงานมากกว่าสิ่งที่จำเป็นเพื่ออำนวยความสะดวกให้พวกเขาทำให้อุณหภูมิรอบ ๆ ปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นทันที สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมีฝนตกก่อตัวในก้อนเมฆและแม้กระทั่งเวลาที่ฝนแข็งตัวเป็นน้ำแข็งบนพื้น

ปฏิกิริยาคายความร้อนที่เป็นตัวอย่างบางส่วนนั้นเกี่ยวข้องกับเปลวไฟ ไม้ขีดไฟค่ายดอกไม้ไฟและจรวดใช้ปฏิกิริยาคายความร้อนเพื่อผลิตพลังงานที่ใช้สำหรับวัตถุประสงค์ที่หลากหลาย หลายคนมีปฏิกิริยาตอบสนองต่อความร้อนเช่นทำขนมปังทำอาหารซุปหรือทำมือให้อุ่น ปฏิกิริยาคายความร้อนไม่เพียง แต่ให้ความร้อน อย่างน้อยพวกเขาก็ต้องการพลังงานเริ่มต้นอย่างน้อยซึ่งจะให้สิ่งที่เรียกว่าพลังงานของการกระตุ้น อย่างไรก็ตามในปฏิกิริยาคายความร้อนพลังงานที่ลงทุนจะน้อยกว่าพลังงานที่ผลิตได้ทั้งหมด ประกายไฟจะไม่ยิ่งใหญ่ไปกว่าเปลวไฟ

ปฏิกิริยาคายความร้อนอื่น ๆ นั้นยากกว่าที่จะสัมผัส เมื่อเกิดสนิมขึ้นบนโลหะปฏิกิริยาคายความร้อนที่พบได้ทั่วไปก็ไม่ปรากฏว่ามีการให้ความร้อนออกจากกระบวนการ ความร้อนได้รับการปล่อยตัวออกมา; เมื่อเวลาผ่านไปหลายชั่วโมงในสภาวะที่เหมาะสมของความชื้นแสงและอุณหภูมิการผสมเหล็กและออกซิเจนจะทำให้เกิดออกไซด์ของเหล็กและความร้อนเล็กน้อย

นักวิทยาศาสตร์ใช้เครื่องมือที่เรียกว่าเครื่องวัดความร้อนเพื่อวัดปริมาณความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนเฟสหรือปฏิกิริยาทางเคมี สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการทำปฏิกิริยาในอ่างน้ำเพื่อวัดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิดขึ้น ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าปฏิกิริยาที่ให้นั้นเป็นแบบดูดความร้อนหรือแบบคายความร้อน

ครูเคมีมักใช้การทดลองที่มีการควบคุมอย่างรอบคอบอย่างน้อยหนึ่งครั้งเพื่ออธิบายหลักการของปฏิกิริยาคายความร้อน บทเรียนสามารถทำได้ง่ายเพียงแค่ให้แสงเข้าคู่และอธิบายว่าประกายไฟจุดประกายปฏิกิริยาคายความร้อนระหว่างซัลเฟอร์และออกซิเจนเพื่อผลิตความร้อนได้อย่างไร การทดลองทั่วไปอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการผสมน้ำและแคลเซียมคลอไรด์ซึ่งเป็นตัวแทน deicing ที่ใช้ในชุดทำความร้อนแบบพกพาแล้ววัดปริมาณความร้อนที่เกิดจากปฏิกิริยา

นักวิทยาศาสตร์ทางนิติวิทยาศาสตร์หลายคนศึกษาปฏิกิริยาคายความร้อนอย่างละเอียดถี่ถ้วน ก่อนอื่นพวกเขาจะต้องเรียนรู้ว่าปฏิกิริยาเคมีต่าง ๆ เกิดขึ้นได้อย่างไรและมีความร้อนเกิดขึ้นมากแค่ไหน ในฐานะผู้ตรวจสอบความรู้นี้ช่วยให้พวกเขาค้นพบสิ่งที่ทำให้เกิดไฟไหม้หรือการระเบิดได้ดีขึ้นและกำหนดวิธีที่ดีที่สุดในการดับไฟในอนาคต