Door Amber Webb | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

MrDamien/iStock/GettyImages

In de scheikunde is dit de verbrandingswarmte kwantificeert de energie die vrijkomt wanneer een stof volledige oxidatie ondergaat. Het bepalen van deze waarde voor gewone brandstoffen, zoals paraffinewas, geeft inzicht in energieconversieprocessen, van voertuigmotoren tot de calorieën in onze voeding. Dit praktische experiment maakt gebruik van gemakkelijk verkrijgbare materialen om de verbrandingswarmte van een paraffinekaars te meten, waardoor je hands-on inzicht krijgt in thermochemische principes.

Experimentele procedure

1. Stel de calorimeter in

Vul een leeg frisdrankblikje met precies 100 ml koud water. Hang een digitale thermometer in het water met een strook Sticky Tack, zodat deze de wanden van het blik niet raakt. Deze opstelling vormt een eenvoudige calorimeter .

2. Bereid de kaars voor

Snijd de bovenkant van een tweede blikje frisdrank af, zodat er een schijf van 2,5 cm breed overblijft. Weeg de schijf en noteer de massa. Weeg de paraffinekaars en plaats de kaars op de schijf in de calorimeter.

3. Start de verbranding

Meet de initiële watertemperatuur. Steek de kaars aan en til vervolgens de calorimeter met een tang op, zodat de vlam zich net boven de kaars bevindt, zodat er voldoende luchtstroom is. Houd een veilige afstand aan om brandwonden te voorkomen.

4. Registreer definitieve gegevens

Wanneer de vlam dooft, noteer dan de maximale watertemperatuur. Verwijder de kaars en de schijf, weeg de resterende kaarsmassa en trek de schijfmassa af om de massa van de verbrande was te verkrijgen.

Gegevensanalyse

1. Massa verbrand en temperatuurstijging

Verbrande massa =initiële kaarsmassa – uiteindelijke kaarsmassa.
ΔT =eindtemperatuur – begintemperatuur.

2. Thermische energieoverdracht

Uitgaande van 1 ml water ≈ 1 g, gebruikt het experiment 100 g water. De specifieke warmtecapaciteit van water is 4,18Jg⁻¹°C⁻¹.
Thermische energie (Q) =100 g × ΔT × 4,18Jg⁻¹°C⁻¹.

3. Verbrandingswarmte

Verbrandingswarmte (ΔH_comb) =Q ÷ verbrande massa (g). Het resultaat wordt uitgedrukt in Jg⁻¹.

Benodigde materialen

• Paraffinewaskaars
• Koel water
• Twee lege frisdrankblikjes
• Tong
• Digitale thermometer (Celsius)
• Kleverige tack
• Precisiebalans
• Lichter

Veiligheidsmededeling

Raak de calorimeter niet aan als deze heet is, of direct daarna. Gebruik een tang en houd een veilige werkafstand aan om brandwonden te voorkomen.