[編輯本段]熱效應(yīng)概述
指物質(zhì)系統(tǒng)在物理的或化學(xué)的等溫過(guò)程中只做膨脹功的時(shí)所吸收或放出的熱量。根據(jù)反應(yīng)性質(zhì)的不同，分為燃燒熱、生成熱、中和熱、溶解熱等。
在等溫度過(guò)程中，體系吸的熱。因過(guò)程不同，有反應(yīng)熱（如生成熱、燃燒熱、分解熱與中和熱）、相變熱（如蒸發(fā)熱、升華熱、熔化熱）、溶解熱（積分溶解熱、微分溶解熱）、稀釋熱等。等容過(guò)程的熱效應(yīng)，稱(chēng)等容熱效應(yīng)[isochoric heat（ing） effect]；等壓過(guò)程的稱(chēng)等壓熱效應(yīng)[isobaric heat（ing） effect]?；瘜W(xué)反應(yīng)、相變過(guò)程等一般是在等壓條件下進(jìn)行的，故手冊(cè)中列出的有關(guān)數(shù)據(jù)，一般是等壓熱效應(yīng)。由于這些過(guò)程一般不伴隨其他功（只有體積功），等壓熱效應(yīng)就等于體系焓的增量，用符號(hào)△H表示。若為負(fù)值，表明過(guò)程放熱。這類(lèi)數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用與科學(xué)研究、工業(yè)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。
[編輯本段]化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)
化學(xué)反應(yīng)時(shí)所放出或吸收的熱叫做反應(yīng)的熱效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)熱效應(yīng)或反應(yīng)熱。研究化學(xué)反應(yīng)中熱與其他能量變化的定量關(guān)系的學(xué)科叫做熱化學(xué)。
任何物質(zhì)總是和它周?chē)钠渌镔|(zhì)相聯(lián)系著的，為了科學(xué)研究的需要，尤其在考慮諸如熱化學(xué)這方面的內(nèi)容時(shí)，必須規(guī)定待研究物質(zhì)的范圍，也就是要把被研究的對(duì)象和周?chē)奈镔|(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。這種被研究的對(duì)象叫做系統(tǒng)，系統(tǒng)以外的周?chē)镔|(zhì)叫做環(huán)境。
系統(tǒng)可以通過(guò)一個(gè)邊界（范圍）與它的環(huán)境區(qū)分開(kāi)來(lái)；這個(gè)邊界可以是具體的，也可以是假想的。例如，在一只容器里研究硫酸與氫氧化鈉在水溶液中的反應(yīng)，通常就把含有硫酸和氫氧化鈉的水溶液作為系統(tǒng)，而溶液以外的周?chē)镔|(zhì)如容器、溶液上方的空氣等作為環(huán)境。顯然，這系統(tǒng)與環(huán)境是通過(guò)溶液的界面這個(gè)具體的邊界區(qū)分開(kāi)來(lái)的，如果用鋅來(lái)代替氫氧化鈉，鋅將會(huì)與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，逸出液面而擴(kuò)散到空氣中。若該容器是完全密閉的，則可以將密閉在容器中的空氣以及產(chǎn)生的氫氣包括在系統(tǒng)內(nèi)，該系統(tǒng)還是可以有具體的邊界與環(huán)境區(qū)分開(kāi)。若該容器不是密閉的，則系統(tǒng)與環(huán)境的邊界只能是假想的。
硫酸與氫氧化鈉在水溶液中發(fā)生中和反應(yīng)，會(huì)放出熱，使水溶液的溫度升高。如果該容器是完全密閉且絕熱的，又假設(shè)在容器中只有此水溶液而無(wú)空氣，則一定量的硫酸和氫氧化鈉將會(huì)由于反應(yīng)而放出一定的熱量，將被溶液所吸收而使溶液的溫度升高至某一定值，即反應(yīng)所放出的熱量等于溶液所吸收的熱量?？捎孟率奖硎荆?
Q=-cs·ms·（T2 －T1）
=-cs·ms·△T=-Cs·△T（1.1）
式中，q表示一定量反應(yīng)物在給定條件下的反應(yīng)熱效應(yīng)；cs表示溶液的比熱容；ms表示溶液的質(zhì)量；Cs表示溶液的熱容，Cs=cs·ms；△T表示溶液終態(tài)溫度T2與始態(tài)溫度T1之差。對(duì)于反應(yīng)熱q，負(fù)號(hào)表示放熱，正號(hào)表示吸熱。
比熱容c的定義是熱容C除以質(zhì)量，即c=C/m，國(guó)際單位制（簡(jiǎn)稱(chēng)SI）基本單位為J· Kg-1·K-1，常用單位為J·g-1·K-1。熱容C的定義是系統(tǒng)吸收的微小熱量δq除以溫度升高dT，即C=δq/dT，熱容的SI基本單位為J·K-1。
上述反應(yīng)熱的測(cè)量較簡(jiǎn)單，因?yàn)榉磻?yīng)在水溶液中進(jìn)行，反應(yīng)本身不涉及氣體，而且放出的熱量不怎么大，可以全部被溶液所吸收。對(duì)于涉及氣體的反應(yīng)，或者對(duì)于反應(yīng)熱很大，會(huì)使系統(tǒng)達(dá)到高溫的反應(yīng)，例如燃料的燃燒，情況就較復(fù)雜。這不僅需要特制的能夠耐高壓的密閉容器，而且還要另有能夠吸收熱量的介質(zhì)，如水等。常用的有彈式熱量計(jì)，其主要儀器系一厚壁鋼制可密閉的容器叫做鋼彈。
測(cè)量反應(yīng)熱時(shí)，將已知質(zhì)量的反應(yīng)物（固態(tài)或液態(tài)，若需通入氧氣使其氧化或燃燒，氧氣按儀器說(shuō)明書(shū)充到一定的壓力）全部裝入該鋼彈內(nèi)，密封后將鋼彈安放在一金屬（鋼質(zhì)）容器中，然后往此金屬容器內(nèi)加入足夠的已知質(zhì)量的水，將鋼彈淹沒(méi)在金屬容器的水中，并應(yīng)與環(huán)境絕熱（圖1.1中在金屬容器與環(huán)境之間有一絕熱外套）。精確測(cè)定系統(tǒng)的起始溫度T1后，用電火花引發(fā)反應(yīng)，反應(yīng)放出的熱，能使系統(tǒng)（包括鋼彈及內(nèi)部物質(zhì)、水和金屬容器等）的溫度升高。溫度計(jì)所示最高讀數(shù)即為系統(tǒng)的終態(tài)溫度T2。
彈式熱量計(jì)所吸收的熱可分為兩個(gè)部分：一部分是加入的水所吸收的，另一部分是鋼彈及內(nèi)部物質(zhì)和金屬容器等（簡(jiǎn)稱(chēng)鋼彈組件）所吸收的。前一部分的熱，以 q（H2O）表示，仍可按式（1.1）計(jì)算，只是溶液換成了水，且由于是吸熱，用正號(hào)表示，即
q（H2O）=c（H2O）·m（H2O）· △T=C（H2O）·△T
后一部分的熱以qb表示，鋼彈及內(nèi)部物質(zhì)和金屬容器等的熱容的總和簡(jiǎn)稱(chēng)鋼彈組件的總熱容，以符號(hào)Cb表示，則
qb＝Cb·△T