Pochopení kalorimetrie pro měření přenosu tepla

click fraud protection

Kalorimetrie je metoda měření přenos tepla v rámci chemické reakce nebo jiných fyzikálních procesů, jako je změna mezi různými stavy hmoty.

Termín “kalorimetrie” přijde z latiny kalorický („teplo“) a řečtiny metron („opatření“), to znamená „měření tepla“. Zařízení používaná k měření kalorimetrie se nazývají kalorimetry.

Jak kalorimetrie funguje

Protože teplo je forma energie, řídí se pravidly zachování energie. Pokud je systém obsažen v tepelné izolaci (jinými slovy, teplo nemůže vstoupit do systému nebo z něj odejít), pak nějaké tepelná energie který je ztracen v jedné části systému, musí být získán v jiné části systému.

Máte-li například dobré termoizolační termosky, které obsahují horkou kávu, káva zůstane horká, zatímco je uzavřena v termoskách. Pokud však vložíte led do horké kávy a znovu jej uzavřete, při pozdějším otevření ji najdete že káva ztratila teplo a led získal teplo... a v důsledku toho se roztavil, čímž se vaše voda zalila káva!

Nyní předpokládejme, že místo horké kávy v termoskách jste měli vodu uvnitř kalorimetru. Kalorimetr je dobře izolován a do kalorimetru je zabudován teploměr, který přesně měří teplotu vody uvnitř. Kdybychom potom dali led do vody, roztavilo by to - stejně jako v příkladu kávy. Ale tentokrát kalorimetr nepřetržitě měří

instagram viewer
teplota vody. Teplo opouští vodu a jde do ledu, což způsobuje jeho roztavení, takže pokud jste sledovali teplotu na kalorimetru, viděli byste, jak teplota vody klesá. Nakonec by se veškerý led roztál a voda by dosáhla nového stavu tepelná rovnováha, ve kterém se teplota již nemění.

Ze změny teploty ve vodě pak můžete vypočítat množství tepelné energie, kterou trvalo k roztavení ledu. A to, mí přátelé, je kalorimetrie.

instagram story viewer