Понимание калориметрии для измерения теплопередачи

калориметрия это метод измерения теплопередача в рамках химической реакции или других физических процессов, таких как изменение между различными состояниями материи.

Термин «калориметрия» происходит от латинского CALOR ("тепло") и греческий метрон («мера»), значит, «измерение тепла». Устройства, используемые для измерения калориметрии, называются калориметры.

Как работает калориметрия

Поскольку тепло является формой энергии, оно следует правилам сохранения энергии. Если система содержится в тепловой изоляции (другими словами, тепло не может войти или выйти из системы), то любое тепловая энергия то, что потеряно в одной части системы, должно быть получено в другой части системы.

Если у вас есть хороший термоизолирующий термос, например, содержащий горячий кофе, кофе останется горячим, пока он герметично закрыт в термосе. Однако, если вы положите лед в горячий кофе и закроете его, когда вы позже откроете его, вы найдете что кофе потерял тепло, а лед приобрел тепло... и, в результате, растаял кофе!

instagram viewer

Теперь давайте предположим, что вместо горячего кофе в термосе у вас была вода внутри калориметра. Калориметр хорошо изолирован, и в калориметр встроен термометр для точного измерения температуры воды внутри. Если бы мы тогда положили лед в воду, он бы растаял - как в примере с кофе. Но на этот раз калориметр постоянно измеряет температура воды. Тепло покидает воду и уходит в лед, заставляя его таять, поэтому, если вы посмотрите на температуру на калориметре, вы увидите, как температура воды падает. В конце концов весь лед растает, и вода достигнет нового состояния. тепловое равновесие, в котором температура больше не меняется.

По изменению температуры в воде вы можете рассчитать количество тепловой энергии, которое потребовалось, чтобы вызвать таяние льда. И это, друзья мои, это калориметрия.

instagram story viewer