Quá trình tỏa nhiệt

Trong nhiệt động lực học, thuật ngữ quá trình tỏa nhiệt mô tả một quá trình hoặc phản ứng giải phóng năng lượng từ hệ thống ra môi trường xung quanh, thường ở dạng nhiệt, nhưng cũng ở dạng ánh sáng (ví dụ như tia lửa, ngọn lửa hoặc đèn flash), điện (ví dụ như pin), hoặc âm thanh (ví dụ như tiếng nổ khi nghe hydro). Thuật ngữ tỏa nhiệt (exothermic) lần đầu tiên được Marcellin Berthelot đặt ra. Đối lập với một quá trình tỏa nhiệt là một quá trình thu nhiệt, một quá trình hấp thụ năng lượng dưới dạng nhiệt.

Vụ nổ là một trong các phản ứng tỏa nhiệt dữ dội nhất.

Khái niệm này thường được áp dụng trong khoa học vật lý cho các phản ứng hóa học, trong đó như trong năng lượng liên kết hóa học sẽ được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt (nhiệt).

Tản nhiệt (và thu nhiệt) mô tả hai loại phản ứng hóa học hoặc hệ thống được tìm thấy trong tự nhiên, như sau.

Nói một cách đơn giản, sau một phản ứng tỏa nhiệt, nhiều năng lượng đã được giải phóng ra môi trường xung quanh hơn là được hấp thụ để bắt đầu và duy trì phản ứng. Một ví dụ sẽ là đốt một ngọn nến, trong đó tổng lượng calo được tạo ra từ quá trình đốt cháy (được tìm thấy bằng cách nhìn vào sự tỏa nhiệt của môi trường xung quanh và ánh sáng nhìn thấy được tạo ra, bao gồm cả sự gia tăng nhiệt độ của nhiên liệu (sáp), với oxy, trở thành CO ₂ nóng và hơi nước,) vượt quá số lượng calo được hấp thụ ban đầu khi thắp sáng ngọn lửa và trong ngọn lửa tự duy trì. (tức là một số năng lượng được tạo ra từ quá trình đốt cháy được tái hấp thu và sử dụng trong quá trình nóng chảy, sau đó làm bay hơi sáp, v.v. nhưng (vượt xa) năng lượng được tạo ra trong việc phá vỡ liên kết carbon-hydro và kết hợp oxy với carbon và hydro thu được).

Mặt khác, trong một phản ứng thu nhiệt hoặc hệ thống phản ứng thu nhiệt, năng lượng được lấy từ môi trường xung quanh trong quá trình phản ứng. Một ví dụ về phản ứng nhiệt nội là gói lạnh sơ cứu, trong đó phản ứng của hai hóa chất, hoặc hòa tan lẫn nhau, đòi hỏi calo từ môi trường xung quanh, và phản ứng làm mát túi và môi trường xung quanh bằng cách hấp thụ nhiệt từ chúng. Một hệ thống thu nhiệt được nhìn thấy trong quá trình sản xuất gỗ: cây hấp thụ năng lượng bức xạ, từ mặt trời, sử dụng nó trong các phản ứng nhiệt như tách CO₂ và H₂O và kết hợp carbon và hydro tạo ra để tạo ra cellulose và các hóa chất hữu cơ khác. Những sản phẩm này, ở dạng gỗ, sau đó, có thể được đốt trong lò sưởi, tỏa nhiệt, tạo ra CO₂ và nước, và giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt và ánh sáng cho môi trường xung quanh, ví dụ, ở bên trong nhà và các ống khói .