Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Виміряйте зміну температури
- Знайдіть водну масу
- Знайдіть отримане тепло
Хіміки та фізики використовують методику, відому як калориметрія, для вимірювання кількості теплоти, що виділяється або поглинається під час хімічної реакції. Калориметр, як правило, складається з ємності, наповненої рідиною, зазвичай водою, термометром для контролю температури та пристроєм для перемішування води. Сам калориметр може бути таким же простим, як і чашка з пінопласту. Розрахунки з калориметрії залежать від першого закону термодинаміки, який говорить про те, що енергію неможливо створити або знищити. Застосовуваний для калориметрії, це означає, що будь-яке тепло, що утворюється під час хімічної реакції, повинно бути передане калориметру або, більш конкретно, воді всередині калориметра. Тому, якщо хімік або фізик можуть виміряти тепло, поглинене водою, то вони знають кількість теплоти, виділеної реакцією.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Ви можете розрахувати приріст тепла за допомогою калориметра, вимірюючи зміну температури відомої маси рідини до тих пір, поки відома також теплоємність рідини.
Виміряйте зміну температури
Обчисліть зміну температури, дельта (Т) води в калориметрі за рівнянням дельта (Т) = кінцева температура - початкова температура. Якщо припустити, що реакція була екзотермічною, тобто вона вивільняла тепло, дельта (Т) повинна виявляти позитивне значення. Якщо реакція була ендотермічною, тобто поглинала тепло, то дельта (Т) повинна бути негативною. Таким чином, якщо початкова температура становила 24,0 градусів Цельсія, а кінцева температура - 33,4 градуса Цельсія, то дельта (Т) = 33,4 - 24,0 = 9,6 градусів Цельсія, а реакція була екзотермічною.
Знайдіть водну масу
Обчисліть масу води в калориметрі. Якщо ви дотримувались набору інструкцій, наприклад, із лабораторних процедур у книзі, інструкція повинна містити крок, на якому вимірювались фіксований об'єм води, наприклад, градуйований циліндр, або чашка калориметра була зважували на вазі до і після додавання води. Якщо ви вимірювали фіксований об'єм води, то маса в грамах буде дорівнює об'єму в мілілітрах. Якщо ви зважували калориметр до і після додавання води, то маса води буде дорівнює масі калориметра, а вода разом мінус масі порожньої чашки. Наприклад, якщо порожня чашка калориметра важила 4,65 г, а калориметр плюс вода важив 111,88 г, то маса води становила 111,88 - 4,65 = 107,23 г.
Знайдіть отримане тепло
Обчисліть тепло, отримане калориметром, Q, за рівнянням Q = m * c * дельта (T), де m являє собою масу води, обчислену на кроці 2, c являє собою теплоємність води, або 4,184 джоуля на грам на градус Цельсія, J / gC і дельта (T) являє собою зміну температури, обчислену на етапі 1. Продовжуючи приклад з етапів 1 і 2, Q = 107,23 г * 4,184 Дж / гС * 9,6 С = 4,3 * 10 ^ 3 J, або 4,3 кДж. Це являє собою тепло, поглинене калориметром.