什麼是燃燒熱計算器?
燃燒熱是指特定數量的物質在氧氣中完全燃燒時所釋放出來的能量。這款計算器能根據物質的莫耳質量與莫耳燃燒熱(ΔHc),算出已知質量的燃料燃燒後所釋放的總熱量(q)。它在化學、熱力學與工程領域應用相當廣泛,可用來評估燃料用量、比較不同物質的能量含量,也是解決教科書熱量計算題的好幫手。
使用方法
請輸入三項數值:燃燒物質的質量(以公克為單位)、莫耳質量(g/mol),以及莫耳燃燒熱 ΔHc(kJ/mol)。計算器會先將質量換算成莫耳數(\(n = m \div M\)),再乘上 ΔHc,得出以千焦耳(kJ)表示的總釋放熱量。同時也會顯示莫耳數,方便你檢查中間運算步驟。
公式說明
核心關係式為 \(q = n \times \Delta H_c\),其中 n 代表莫耳數。由於莫耳數等於質量除以莫耳質量,因此完整算式可寫成
$$q = \frac{\text{Mass (g)}}{\text{Molar Mass (g/mol)}} \times \Delta H_c\ \text{(kJ/mol)}$$將公式移項後,即可求出莫耳燃燒熱:\(\Delta H_c = q / n\)。對於放熱反應而言,ΔHc 的數值通常為負值,但一般在標示「釋放熱量」時多以正值表示——請務必依照你手邊資料的正負號慣例來判讀。
範例試算
以燃燒 16 g 的甲烷(CH₄,莫耳質量 16 g/mol)、ΔHc = 890 kJ/mol 為例:莫耳數 \(= 16 \div 16 = 1\ \text{mol}\),因此
$$q = 1 \times 890 = 890\ \text{kJ}$$若將質量加倍至 32 g,釋放的熱量也會加倍,變成 1,780 kJ。
常見問題
這個計算器使用什麼單位?質量以公克(g)為單位、莫耳質量為 g/mol、ΔHc 為 kJ/mol,最終得出的 q 以 kJ 表示。
為什麼要除以莫耳質量?ΔHc 是以「每莫耳」為基準定義的,所以在相乘之前,必須先把質量換算成莫耳數。
我可以反過來求 ΔHc 嗎?可以——只要知道總熱量 q 與莫耳數 n,就能用 \(\Delta H_c = q / n\) 算出。