science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe Calorimeter Constant te berekenen

Als u een experiment wilt uitvoeren om de hoeveelheid warmte te bepalen die verloren is gegaan of is opgedaan bij een chemische reactie of een ander proces, moet u dit in een container doen. De container, de calorimeter, kan eenvoudig zijn als een piepschuim beker of zo geavanceerd als een explosieveilige container ondergedompeld in water. Hoe dan ook, het zal een deel van de warmte absorberen, dus het is belangrijk om het te kalibreren voordat je je experiment uitvoert. De kalibratie geeft u een getal dat de calorimeterconstante wordt genoemd. Het is de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de temperatuur van de calorimeter met 1 graad Celsius te verhogen. Zodra u deze constante kent, kunt u de calorimeter gebruiken om de specifieke warmte van andere materialen te meten.
Bepaling van de calorimeterconstante

Wanneer u een hoeveelheid van een stof combineert met dezelfde hoeveelheid van dezelfde stof bij een andere temperatuur en meet de evenwichtstemperatuur, u zou moeten vinden dat deze halverwege de begintemperatuur ligt. Dat is echter een idealisatie. In werkelijkheid wordt een deel van de warmte geabsorbeerd door de calorimeter.

Een manier om een calorimeter te kalibreren is door er twee hoeveelheden water bij te mengen bij verschillende temperaturen en de evenwichtstemperatuur te registreren. Water werkt hiervoor goed omdat het een gemakkelijk hanteerbare soortelijke warmte (C

Het warme water verliest een hoeveelheid warmte-energie gegeven door q 1 \u003d m 1C S∆T 1, en het koude water krijgt een hoeveelheid gelijk aan q 2 \u003d m 2C S∆T 2. De hoeveelheid die de calorimeter absorbeert is (q 1 - q 2) \u003d (m 1 C S∆T 1) - (m 2C S∆ T 2). De temperatuur van de calorimeter stijgt met dezelfde hoeveelheid als het koude water, dus de warmtecapaciteit van de calorimeter, die hetzelfde is als de calorimeterconstante (cc), is (q 1 - q 2) ÷ ∆T 2 cal /g ˚C of

cc \u003d C S (m 1∆T 1 + m 2∆T 2) ÷ ∆T 2 cal /g ˚C
Specifieke warmte meten

Zodra u de warmtecapaciteit weet, kunt u een calorimeter gebruiken om de specifieke warmte van een onbekende stof te berekenen. Verhit een bekende massa van de stof (m <1) tot een specifieke temperatuur (T <1). Voeg het toe aan de calorimeter waarin u al een andere massa van dezelfde stof (m 2) op een koelere temperatuur (T 2) hebt geplaatst. Wacht tot de temperatuur op evenwicht is gekomen en noteer die evenwichtstemperatuur (T E).

Je vindt de soortelijke warmte van de stof met behulp van de bovenstaande vergelijking, herschikt om op te lossen voor C S .

C S \u003d (cc • ∆T 2) ÷ (m 1∆T 1 + m 2∆T 2) cal /g ˚C.