Sadržaj
- TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
- Izmjerite promjenu temperature
- Pronađite vodenu misu
- Nađite dobivenu toplinu
Kemičari i fizičari koriste tehniku poznatu kao kalorimetrija za mjerenje količine topline koja se odabire ili apsorbira tijekom kemijske reakcije. Kalorimetar se obično sastoji od spremnika napunjenog tekućinom, obično vodom, termometra za nadziranje temperature i uređaja za miješanje vode. Sam kalorimetar može biti jednostavan poput šalice stiropora. Proračuni iz kalorimetrije ovise o prvom zakonu termodinamike koji kaže da se energija ne može stvoriti ili uništiti. Primijenjeno na kalorimetriju to znači da se svaka toplina proizvedena tijekom kemijske reakcije mora prenijeti na kalorimetar ili, točnije, na vodu unutar kalorimetra. Stoga, ako kemičar ili fizičar mogu izmjeriti toplinu koju apsorbira voda, tada znaju količinu topline odašiljenu reakcijom.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Dobitak topline možete izračunati kalorimetrom mjerenjem promjene temperature poznate mase tekućine sve dok je poznat i toplinski kapacitet tekućine.
Izmjerite promjenu temperature
Izračunajte promjenu temperature, delta (T) vode u kalorimetru prema jednadžbi delta (T) = krajnja temperatura - početna temperatura. Pod pretpostavkom da je reakcija bila egzotermna, tj. Oslobađala je toplina, delta (T) bi trebala pokazati pozitivnu vrijednost. Ako je reakcija bila endotermična, tj. Apsorbirala je toplinu, tada bi delta (T) trebala biti negativna. Dakle, ako je početna temperatura bila 24,0 Celzijevih stupnjeva, a krajnja temperatura 33,4 Celzijeva stupnja, tada je delta (T) = 33,4 - 24,0 = 9,6 stupnjeva Celzija, a reakcija je bila egzotermna.
Pronađite vodenu misu
Izračunajte masu vode u kalorimetru. Ako ste slijedili niz uputa, poput laboratorijskih postupaka u knjizi, upute bi morale uključivati korak u kojem je izmjeren fiksni volumen vode u, na primjer, diplomiranom cilindru ili je čaša kalorimetra bila mjerila su na vagi prije i nakon dodavanja vode. Ako ste izmjerili fiksni volumen vode, tada će masa u gramima biti jednaka zapremini u mililitrima. Ako ste izmjerili kalorimetar prije i nakon dodavanja vode, tada će masa vode biti jednaka masi kalorimetra, a voda zajedno umanjena za masu prazne šalice. Na primjer, ako je čaša praznog kalorimetra težila 4,65 g, a kalorimetar plus voda težio 111,88 g, tada je masa vode bila 111,88 - 4,65 = 107,23 g.
Nađite dobivenu toplinu
Izračunajte toplinu dobijenu kalorimetrom, Q, prema jednadžbi Q = m * c * delta (T), gdje m predstavlja masu vode izračunatu u koraku 2, c predstavlja toplinski kapacitet vode ili 4.184 džula po gramu po stupnju Celzijusa, J / gC i delta (T) predstavlja promjenu temperature izračunate u koraku 1. Nastavak primjera iz koraka 1 i 2, Q = 107,23 g * 4,184 J / gC * 9,6 C = 4,3 * 10 ^ 3 J, ili 4,3 kJ. To predstavlja toplinu koju apsorbira kalorimetar.