Rượu vang là loại thức uống có cồn lên men từ nho với lịch sử phong phú hàng ngàn năm. Men tiêu thụ đường (glucose) trong nho, chuyển hóa thành rượu (ethanol) và giải phóng khí carbon dioxide: a. Quá t...

a. Quá trình lên men rượu vang cần cung cấp nhiệt. Đây là quá trình sinh học, trong đó vi khuẩn men tiêu thụ đường glucose để sản xuất ethanol và khí CO2. Quá trình này là quá trình endothermic, tức là cần nhiệt để diễn ra. b. Để tính lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi lên men 1 kg nho, ta sử dụng công thức: Q = m * ΔH Trong đó: Q: Lượng nhiệt (J) m: Khối lượng của nho (kg) ΔH: Năng lượng tiêu hao hoặc sinh ra trong quá trình lên men (J/kg) Với 7% đường glucose trong nho, ta giả sử toàn bộ glucose được chuyển hóa thành ethanol và CO2 theo phản ứng sau: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 Đồng thời, ta biết rằng ΔH cho phản ứng này là -1368 kJ/mol. Đầu tiên, ta cần tính số mol glucose có trong 1 kg nho: Khối lượng mol của glucose = Khối lượng / khối lượng mol = 1 / 180 = ~0.00556 mol Số mol ethanol sản xuất = Số mol glucose * Hệ số chuyển đổi = 0.00556 * 2 = ~0.01112 mol Lượng nhiệt tỏa ra hoặc thu vào khi chuyển hóa toàn bộ glucose thành ethanol và CO2: Q = ΔH * số mol sản phẩm Q = -1368 kJ/mol * 0.01112 mol ≈ -15.23 kJ Vậy khi lên men 1 kg nho (chứa khoảng 7% đường glucose) sẽ tỏa ra khoảng -15.23 kJ nhiệt do quá trình chuyển hóa thành rượu và khí CO2 diễn ra.