Slik finner du ut et kalori Constant

Kalori måle varme av en kjemisk reaksjon eller en fysisk endring som is smelter til flytende vann. Reaksjonsvarmen er viktig for å forstå termodynamikken for kjemiske reaksjoner og forutsi hva slags reaksjoner vil finne sted spontant. En grunnleggende kalori er veldig lett å lage - alt du trenger er et par Styrofoam kaffekopper, et lokk og et termometer. Før du bruker kalori, men trenger du å kalibrere den og bestemme kalori konstant. For å finne den kalori konstant for enheten, følger du fremgangsmåten nedenfor.

Bruksanvisning

1 Ta på labfrakk, vernebriller og hansker.

2 Monter kaffekopp kalorimeteret ved å sette inn en Styrofoam kaffekopp i den andre og feste lokket. Det kan virke enkelt, men hvis det er riktig kalibrert, kan dette kaffe-kopp kalori være overraskende nyttig for å finne reaksjonsvarme.

3 Måle ut ca. 50 ml kaldt vann ved hjelp av den graderte sylinderen. Det er ikke nødvendig å være nøyaktig på dette stadiet.

4 Mål vekten av den tomme kaffekoppen kalori til nærmeste 0,01 g (eller så nær som du kan få). Nå legger de 50 ml kaldt vann, sett på lokket og re-veie kalorimeteret. Forskjellen mellom de tomme og fulle vekt er vekten av det kalde vannet. Spill denne verdien (til nærmeste 0,01 g).

5 Vei begerglasset og registrere dens vekt (til nærmeste 0,01 g). Tilsett ca 50 ml vann og re-veie begerglasset. Forskjellen mellom de tomme og fulle vekt er vekten av varmt vann. Spill denne verdien (til nærmeste 0,01 g).

6 Bruke ringstand og klemme, sikre begeret slik at den står oppå ledningen gasbind maske over gassbrenner. Den trådduk mesh hindrer flammen fra å komme i direkte kontakt med glasset. Stilling av en av de to termometre i begerglasset og feste den ved hjelp av en klemme, slik at den er opphengt i vannet, men ikke berører bunnen av begerglasset.

7 Tenn Bunsen-brenner og forsiktig oppvarming av varmt vann til 80 ° C. Det er bedre å oppvarme det langsomt i stedet for å varme den opp for raskt og bringe den til å koke.

8 Sett andre termometeret i kalorimeteret gjennom lokket. Rør vannet inne i kalorimeteret i fire minutter og ta temperaturen på en-minutters intervaller til nærmeste 0,1 grader C. Temperaturen bør forbli mer eller mindre konstant; hvis den ikke er det, la kaldt vann for å sitte i minst to minutter til.

9 Like før den femte minutt, skru av gassbrenner hvis du ikke allerede har gjort det, og ta temperaturen på varmtvannet og det kalde vannet. Raskt og nøye helle varmt vann inn i kalorimeteret, og sett på lokket og gjenoppta omrøring med termometeret.

10 Måle og registrere temperaturen i kalorimeteret ved 30-sekunders intervaller inntil en total på fem minutter er gått.

11 Åpne Excel eller et annet regnearkprogram. Angi tiden som X-verdier og temperaturer som y-verdier og presentere dataene dine. Bruk regnearkprogram for å finne en linje av best passer for de data etter at varmt vann. Ikke ta med datapunktene fra før du legger det varme vannet i linje med beste passform. Trendlinjen skal være lineær.

12 Skriv ned linjen for beste tilpasning fra diagrammet. Plugg i 5 minutter for x og beregne y (den ekstrapolerte temperaturen i 5 minutter). Vi kaller dette ekstrapolert temperatur Tf.

1. 3 Trekk Tf fra temperaturen på varmtvannet like før du lagt den til kalorimeteret. Dette vil gi deg endringen i temperaturen til varmt vann, Th. Multiplisere Th av 4,184 og massen av varmt vann for å finne ut hvor mye energi varmt vann tapt i joule.

14 Trekk fra temperaturen på det kalde vann fra Tf; dette vil gi deg Tc, temperaturendringen av det kalde vannet. Multiplisere med massen av det kalde vann, og 4,184 for å finne mengden av energi som oppnås ved det kalde vannet i joule.

15 Trekk fra den energi som oppnås ved det kalde vann fra den energi tapt ved varmt vann. Dette vil gi deg mye energi som oppnås ved kalorimeteret.

16 Del den energi som oppnås ved den kalorimeter av Tc (temperaturendringen i kaldt vann). Denne endelige svaret ditt kalori konstant.

Hint

• Den kalori konstant kan aldri være negativ - hvis det er, har du gjort en feil ...
• Prøv å utføre flere forsøk, og i snitt ut resultatene av disse studiene for å redusere feil. Usikkerheten i den endelige gjennomsnitt vil være pluss / minus 2x standardavviket.
• ALLTID være ekstremt forsiktig når du arbeider med åpen flamme. Ikke la håret, klær eller andre brennbare materialer for å komme i nærheten av brannen. Slukk brenneren når det ikke lenger er i bruk.
• Vær ekstremt forsiktig når du arbeider med varmt vann; vann ved 80 grader C kan føre til stygge brannskader eller scalds hvis du søler på huden din.