Hvordan beregne Dampen fra kalori

Kjemikere og fysikere benytte en teknikk kjent som kalorimetri for å måle mengden av varme som avgis eller absorbert i løpet av en kjemisk reaksjon (se henvisning 1). Kalorimeteret generelt består av en beholder som er fylt med væske, vanligvis vann, et termometer for overvåking av temperatur og en anordning for omrøring av vannet. Kalorimeteret i seg selv kan være så enkelt som et Styrofoam kopp. Beregninger fra kalorimetri hengsel på termodynamikkens første lov, som sier at energi ikke kan skapes eller ødelegges (se referanse 2). Anvendt til kalorimetri, betyr dette at en eventuell varme som produseres i løpet av en kjemisk reaksjon, må overføres til kalorimeteret eller, mer spesifikt, til vannet inne i kalorimeteret (se referanse 3, ligning 4). Derfor, hvis den kjemiker eller fysiker kan måle den varme som absorberes av vannet, da vet at den varmemengde som avgis ved reaksjonen.

Bruksanvisning

1 Beregne endringen i temperatur, delta (T), av vannet i kalorimeteret ifølge ligningen delta (T) = slutt-temperatur - utgangstemperatur. Forutsatt at reaksjonen var eksoterm, dvs. frigjøres det varme, delta (T) skal oppvise en positiv verdi. Dersom reaksjonen var endoterm, dvs. det absorberes varme, deretter delta (T) skal være negativ. Dermed, hvis den opprinnelige temperatur var 24,0 ° C og sluttemperaturen var 33,4 ° C, deretter delta (t) = 33,4 til 24,0 = 9,6 ° C.

2 Beregne massen av vann i kalorimeteret. Hvis man skulle følge et sett med instruksjoner, for eksempel fra en laboratorieprosedyre i en lærebok, bør instruksjonene har inkludert et trinn der enten et fast volum av vann ble målt i, for eksempel en gradert sylinder, eller kalorimeteret koppen var veiet på en vekt før og etter at vannet var tilsatt. Hvis man målte et fast volum av vann, da massen i gram vil være lik volumet i milliliter. Hvis man veide kalorimeteret før og etter tilsetning av vann, da vannmassen vil være lik massen av kalorimeteret og vann sammen minus massen av den tomme kopp. For eksempel, hvis den tomme kopp kalorimeteret veide 4,65 g og kalorimeteret pluss vann veide 111,88 g, deretter vannmassen var 111,88-4,65 = 107,23 g.

3 Beregn Dampen fra kalorimeteret, Q, i henhold til ligningen Q = m c delta (T), hvor m representerer massen av vann beregnet i trinn 2, representerer c varmekapasiteten til vann, eller 4.184 joule per gram per grad Celsius, J / GC, og delta (T) representerer endringen i temperaturen beregnet i trinn 1 (se referanse 3, ligning 1). Fortsetter eksempel fra trinn 1 og 2, Q = 107,23 g 4,184 J / GC 9,6 C = 4,3 x 10 ^ 3 J, eller 4,3 kJ. Dette representerer den varme som absorberes av kalorimeteret.