Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Mérje meg a hőmérséklet változását
- Keresse meg a víztömeget
- Keresse meg a megszerzett hőt
A kémikusok és a fizikusok kalorimetria néven ismert technikát alkalmaznak a kémiai reakció során kibocsátott vagy elnyelt hőmennyiség mérésére. A kaloriméter általában folyadékkal, általában vízzel töltött tartályból, egy hőmérőből áll a hőmérséklet ellenőrzésére és egy eszközből, amely a vizet keverheti. Maga a kaloriméter annyira egyszerű lehet, mint a habszivacs csésze. A kalorimetriai számítások a termodinamika első törvényére vonatkoznak, amely kimondja, hogy az energiát nem lehet létrehozni vagy elpusztítani. A kalorimetriára alkalmazva ez azt jelenti, hogy a kémiai reakció során keletkező hőt át kell adni a kaloriméternek vagy pontosabban a kaloriméter belsejében lévő víznek. Ezért ha a kémikus vagy a fizikus meg tudja mérni a víz által felvetett hőt, akkor tudják, hogy mennyi hőt ad a reakció.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A hőnyereséget kaloriméterrel kiszámíthatja egy ismert folyadék tömegének hőmérséklet-változásának mérésével, mindaddig, amíg a folyadék hőkapacitása szintén ismert.
Mérje meg a hőmérséklet változását
Számítsa ki a víz hőmérsékletének delta (T) változását a kaloriméterben a delta (T) egyenlet szerint = végső hőmérséklet - kezdeti hőmérséklet. Feltételezve, hogy a reakció exoterm, azaz hőt bocsát ki, a delta (T) -nek pozitív értéket kell mutatnia. Ha a reakció endoterm, azaz hőt abszorbeált, akkor a delta (T) negatívnak kell lennie. Tehát, ha a kezdeti hőmérséklet 24,0 Celsius fok, a végső hőmérséklet 33,4 Celsius fok, akkor delta (T) = 33,4 - 24,0 = 9,6 Celsius fok, és a reakció exoterm.
Keresse meg a víztömeget
Számítsa ki a víz tömegét a kaloriméterben. Ha egy utasításkészletet követte, például egy laboratóriumi eljárásból egy könyvben, akkor az utasításoknak tartalmaznia kellett egy lépést, amelyben vagy rögzített mennyiségű vizet mértek például egy mérőhengerben, vagy pedig a kaloriméter csészét a víz hozzáadása előtt és után egyensúlyban mérjük meg. Ha rögzített mennyiségű vizet mért, akkor a tömeg grammban megegyezik a milliliterben kifejezett térfogattal. Ha lemérte a kalorimétert víz hozzáadása előtt és után, akkor a víz tömege megegyezik a kaloriméter és a víz tömegével, mínusz az üres pohár tömege. Például, ha az üres kaloriméter csésze 4,65 g és a kaloriméter plusz víz súlya 111,88 g volt, akkor a víz tömege 111,88 - 4,65 = 107,23 g volt.
Keresse meg a megszerzett hőt
Számítsa ki a Q kaloriméter által elért hőt a Q = m * c * delta (T) egyenlet szerint, ahol m a 2. lépésben kiszámított víz tömege, c a víz hőkapacitása vagy 4,144 joule / g per Celsius fok, J / gC és delta (T) az 1. lépésben kiszámított hőmérsékleti változást képviseli. Folytatva a példát az 1. és 2. lépésből, Q = 107,23 g * 4,144 J / gC * 9,6 C = 4,3 * 10 ^ 3 J vagy 4,3 kJ. Ez jelöli a kaloriméter által elnyelt hőt.