Måter å måle varmekapasitet av en ukjent væske

All materie, som herunder i flytende form, er i stand til å lagre energi som varme. Nøyaktig hvor mye varmeenergi som en væske som kan lagres er avhengig av mange faktorer, inkludert væskens tetthet, plassering av elektroner innenfor atomorbitalene og den molekylære struktur av sine atomer. Summen av disse kjemiske egenskaper resulterer i en koeffisient som kalles varmekapasitet, som beskriver et materiale potensial for å lagre energi som varme. I standard enheter, er varmekapasitet målt i kalorier.

Bomb kalori

Kanskje bedre kjent i ernæring og dietetics som mengden av energi som er lagret i mat, er en kalori tekniske definisjon mengden av energi som kreves for å løfte ett gram vann ved en grad Celsius. En bombe kalorimeteret er en følsom enhet som måler de kalorier som trengs for å forandre ett gram av en annen substans. Når kalori er lukket og kalibrert, gjelder de varme for å finne ut hvor mye temperaturen hele systemendringer.

Coffee Cup kalori

Med en enkel termometer, litt vann, en skala og en skumkopp, kan forskere bestemme varmekapasiteten til en gitt substans. Dette kalles kaffekopp kalorimetri og gir en tett tilnærming av varmekapasitet. Vannet i koppen tillates å nå romtemperatur mens termometeret utjevner. Når en kjent masse av en ukjent substans blir innført i systemet, er det oppvarmes med et bestemt antall britiske varmeenheter (BTU). Endringen i vanntemperaturen muliggjør en beregning av spesifikk varmekapasitet.

Varmekapasitet ligning

I alle kalorimetri, er en essensiell ligning Q = cxmx dT, hvor Q er mengden av varme i kilojoule - det metriske ekvivalent av britiske varmeenheter - c er den spesifikke varmekapasitet (kJ / kg x K), m er masse i kilo og dT er forskjellen i temperatur fra begynnelsen til slutten av reaksjonen. Med andre ord, hvis mengden av energi som brukes (kilojoule), masse (m) og temperaturer (dT) er målbar, den spesifikke varme (Q) kan beregnes.

Einstein og Kalorimetri

En interessant kommentar fra mannen som hevdet at E = mc2 var at Albert Einstein ansett som en ligning knyttet kalorimetri og kvantefysikk til å være en større prestasjon enn jorden rister ligningen som han er mest kjent. I et komplekst ligning, Einstein teoretisert at alt som har en bestemt vibrasjonsfrekvens og at absorpsjon av energi ikke følger Newtons mekanikk. I stedet skjer absorpsjon ifølge Max Plancks kvantemekanikk.