Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Izmerite spremembo temperature
- Poiščite vodno maso
- Poiščite pridobljeno toploto
Kemiki in fiziki uporabljajo tehniko, imenovano kalorimetrija, za merjenje količine toplote, oddane ali absorbirane med kemijsko reakcijo. Kalorimeter na splošno sestavlja posoda, napolnjena s tekočino, običajno vodo, termometer za spremljanje temperature in naprava za mešanje vode. Kalorimeter sam je lahko tako preprost kot skodelica iz stiropora. Izračuni iz kalorimetričnega tečaja temeljijo na prvem zakonu termodinamike, ki pravi, da energije ni mogoče ustvariti ali uničiti. Če se uporablja za kalorimetrijo, to pomeni, da se mora vsa toplota, ki nastane med kemijsko reakcijo, prenašati na kalorimeter ali, natančneje, na vodo znotraj kalorimetra. Če lahko kemičar ali fizik izmeri toploto, ki jo absorbira voda, potem ve, koliko toplote odda reakcija.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Dobitek toplote lahko izračunate s kalorimetrom, tako da izmerite spremembo temperature znane mase tekočine, dokler je znana tudi toplotna zmogljivost tekočine.
Izmerite spremembo temperature
Izračunajte spremembo temperature, delta (T) vode v kalorimetru po enačbi delta (T) = končna temperatura - začetna temperatura. Ob predpostavki, da je bila reakcija eksotermična, to pomeni, da sprošča toploto, delta (T) bi morala imeti pozitivno vrednost. Če je bila reakcija endotermična, tj. Absorbirala je toploto, potem mora biti delta (T) negativna. Torej, če je bila začetna temperatura 24,0 stopinj Celzija in končna temperatura 33,4 stopinje Celzija, potem je delta (T) = 33,4 - 24,0 = 9,6 stopinje Celzija in reakcija je bila eksotermna.
Poiščite vodno maso
Izračunajte maso vode v kalorimetru. Če bi sledili nizu navodil, na primer iz laboratorijskega postopka v knjigi, bi morala navodila vključevati korak, v katerem je bila izmerjena fiksna količina vode, na primer v diplomiranem jeklenki, ali kalorimetrska skodelica je bila tehtali smo na tehtnici pred in po dodajanju vode. Če ste izmerili fiksno prostornino vode, bo masa v gramih enaka prostornini v mililitrih. Če ste kalorimeter stehtali pred in po dodatku vode, bo masa vode enaka masi kalorimetra, voda pa skupaj minus masa prazne skodelice. Če je na primer prazna kalorimetrska skodelica tehtala 4,65 g, kalorimeter plus voda pa tehtal 111,88 g, potem je bila masa vode 111,88 - 4,65 = 107,23 g.
Poiščite pridobljeno toploto
Izračunajte toploto, pridobljeno s kalorimetrom, Q, v skladu z enačbo Q = m * c * delta (T), kjer m predstavlja maso vode, izračunano v koraku 2, c predstavlja toplotno zmogljivost vode ali 4.184 joulov na gram na stopinjo Celzija, J / gC in delta (T) predstavlja spremembo temperature, izračunano v koraku 1. Nadaljevanje primera iz korakov 1 in 2, Q = 107,23 g * 4,184 J / gC * 9,6 C = 4,3 * 10 ^ 3 J, ali 4,3 kJ. To predstavlja toploto, ki jo absorbira kalorimeter.