Als u een experiment gaat uitvoeren om de hoeveelheid warmte te bepalen die verloren of gewonnen is bij een chemische reactie of een ander proces, moet u het in een container doen. De container, die de calorimeter is, kan een eenvoudige vorm hebben als een piepschuim beker of zo verfijnd 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. Als u deze constante eenmaal kent, kunt u de calorimeter gebruiken om de specifieke warmte van andere materialen te meten.

De caloriemeterconstante bepalen

Wanneer u een hoeveelheid van een stof combineert met dezelfde hoeveelheid van de dezelfde stof op een andere temperatuur en meet de evenwichtstemperatuur, je zou het moeten vinden halverwege tussen de begintemperaturen. 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 twee hoeveelheden water erin te mengen bij verschillende temperaturen en de evenwichtstemperatuur te registreren. Water werkt goed voor dit doel omdat het een gemakkelijk te hanteren specifieke warmte (C _{s) heeft van 1 calorie per gram per graad Celsius (4.186 joule /g ˚C). Giet een bekende hoeveelheid warm water (m 1) in een calorimeter met een bekende hoeveelheid koud water (m <2>) en noteer de evenwichtstemperatuur van het mengsel. Je zult merken dat de warmte die verloren gaat door het warme water groter is dan de warmte die wordt gewonnen door het koude water. Het verschil is de warmte die wordt geabsorbeerd door de calorimeter.}

Het warme water verliest een hoeveelheid warmte-energie die wordt gegeven door q _{1 = m 1C SΔT 1, en het koude water verkrijgt een hoeveelheid gelijk aan q 2 = m 2C SΔT 2. De hoeveelheid die de calorimeter absorbeert is (q 1 - q 2) = (m 1 C SΔT 1) - (m 2C SΔ 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) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C of}

cc = C _{S (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C}

Specifieke hitte meten

Zodra u de warmtecapaciteit kent, kunt u een calorimeter gebruiken om de specifieke warmte van een onbekende stof te berekenen. Verwarm een ​​bekende massa van de stof (m _{1) tot een specifieke temperatuur (T 1). Voeg het toe aan de calorimeter waarin je al een andere massa van dezelfde stof (m 2) hebt geplaatst bij een lagere temperatuur (T 2). Wacht tot de temperatuur tot evenwicht is gekomen en noteer die evenwichtstemperatuur (T E).}

Je vindt de specifieke warmte van de substantie door de bovenstaande vergelijking te gebruiken, opnieuw gerangschikt om op te lossen voor C _{S .}

C _{S = (cc • ΔT 2) ÷ (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) cal /g ˚C.}