Razumevanje kalorimetrije za merjenje prenosa toplote

Kalorimetrija je metoda merjenja prenos toplote znotraj kemijske reakcije ali drugih fizikalnih procesov, kot je sprememba med različnimi snovmi.

Izraz "kalorimetrija" izvira iz latinščine barva ("toplota") in gršč metron ("meriti"), torej pomeni "meriti toploto." Pokličejo se naprave, ki se uporabljajo za merjenje kalorimetrije kalorimetri.

Kako deluje kalorimetrija

Ker je toplota oblika energije, sledi pravilom ohranjanja energije. Če je sistem v toplotni izolaciji (z drugimi besedami, toplota ne more vstopiti v sistem ali zapustiti njega), potem lahko pride toplotna energija ki se izgubi v enem delu sistema, je treba pridobiti v drugem delu sistema.

Če imate na primer dober termoizolacijski termos, ki vsebuje vročo kavo, bo kava ostala vroča, medtem ko je v termosu zaprta. Če pa v vročo kavo vtaknete led in ga ponovno zaprete, ko ga kasneje odprete, boste našli da je kava izgubljala toploto in led je pridobival toploto... in se posledično stopil in s tem zalil vodo kava!

Zdaj pa predpostavimo, da ste namesto vroče kave v termosu imeli vodo v kalorimetru. Kalorimeter je dobro izoliran, v kalorimeter pa je vgrajen termometer, ki natančno meri temperaturo vode v notranjosti. Če bi nato postavili led v vodo, bi se ta stopil - tako kot v primeru s kavo. Toda kalorimeter tokrat nenehno meri

instagram viewer
temperatura vode. Toplota pušča vodo in gre v led, zaradi česar se ta stopi, zato če bi gledali temperaturo na kalorimetru, bi videli, kako temperatura pada. Sčasoma bi se ves led stopil in voda bi dosegla novo stanje toplotno ravnovesje, pri katerih se temperatura ne spreminja več.

Iz spremembe temperature v vodi lahko nato izračunate količino toplotne energije, ki jo je potrebovala za taljenje ledu. In to, prijatelji moji, je kalorimetrija.