المسعر هو جهاز يقيس بعناية درجة حرارة نظام معزول قبل وبعد حدوث التفاعل. يخبرنا التغيير في درجة الحرارة ما إذا كانت الطاقة الحرارية قد تم امتصاصها أو إطلاقها ، وكم. يعطينا هذا معلومات مهمة حول المنتجات والمواد المتفاعلة وطبيعة التفاعل.
التفاعلات الماصة للحرارة والطاردة للحرارة
•••جوبيتيريماجيس / بيكسلاند / جيتي إيماجيس
تمتص العملية الماصة للحرارة الحرارة من المناطق المحيطة ، بينما تطلق العملية الطاردة للحرارة الحرارة في المناطق المحيطة. تساعد إضافة الحرارة على إذابة السكر والملح في الماء. هذا التفاعل ماص للحرارة: مفاعلات + طاقة ← منتجات. التفاعلات الكيميائية في لهب الشمعة تنبعث منها حرارة. هذه طاردة للحرارة: المتفاعلات → المنتج + الطاقة.
تجارب قياس السعرات الحرارية
تقيس تجارب قياس السعرات الحرارية كمية الطاقة الحرارية المكتسبة أو المفقودة أثناء التفاعل عن طريق قياس درجة الحرارة قبل وبعد. بناءً على تغير درجة الحرارة ، وكتل المواد والمعدات ، وخاصية أخرى تسمى السعة الحرارية (والتي قد تكون مختلفة لكل مكون) ، يقوم المرء بحساب التغير في الطاقة الحرارية التي حدثت أثناء التفاعل. إذا كان التغيير موجبًا ، فسيتم إطلاق الطاقة الحرارية ، وتكون العملية طاردة للحرارة. إذا كان التغيير سالبًا ، فسيتم امتصاص الطاقة الحرارية ، وتكون العملية ماصة للحرارة.
أنواع المسعرات
المسعر عبارة عن حاوية مغلقة ومعزولة يستمر فيها التفاعل الكيميائي في بيئة منعزلة. يشتمل المسعر أيضًا على طريقة لقياس درجة الحرارة قبل التفاعل وبعده. هناك نوعان رئيسيان من المسعرات: المسعرات ذات الضغط الثابت والمسعرات ذات الحجم الثابت. يجعل كوب الستايروفوم المزود بغطاء ومقياس حرارة مقياس الضغط الأساسي الثابت مفيدًا للتجارب المنزلية. يكون التفاعل دائمًا عند الضغط الجوي. المسعر ذو الحجم الثابت للقنبلة أكثر تعقيدًا. يحدث التفاعل في وعاء سميك محكم الغلق مغمور في حمام مائي معزول.
أمثلة: طاردة للحرارة
•••صور Goodshoot / Goodshoot / Getty Images
يمكن تحديد السعرات الحرارية في الأطعمة عن طريق حرقها في جهاز قياس السعرات الحرارية. توضع عينة الطعام المراد قياسها في الحجرة الداخلية المليئة بالأكسجين وتحتوي على عنصر تسخين يعمل على إشعال العينة. لأننا نستخدم الأطعمة للحصول على الطاقة ، فإن عملية حرقها يجب أن تطلق الطاقة - فهي طاردة للحرارة. وبالتالي ، ستكون درجة الحرارة أعلى بعد ذلك مما كانت عليه من قبل. مثال آخر على تفاعل طارد للحرارة هو ما يحدث في كيس ساخن فوري.
أمثلة: ماص للحرارة
•••Thinkstock / Stockbyte / Getty Images
أجرى العديد من الأشخاص التجربة حيث تمزج صودا الخبز والخل معًا وتحصل على رد فعل مثير. هذا التفاعل ماص للحرارة. لن يكون من الصعب اختبار ذلك في جهاز قياس مسعر منزلي بسيط. على عكس الكمادات الساخنة الفورية ، الكمادات الباردة الفورية ، والتي توجد غالبًا في مجموعات الإسعافات الأولية وتستخدم تفاعلات ماصة للحرارة.
المادية مقابل. العمليات الكيميائية
•••كومستوك / ستوكبيت / جيتي إيماجيس
يجب التفكير في كلمة "رد فعل" في هذه المقالة بشكل عام. تعتبر تغييرات المرحلة ، مثل تجميد الماء أو غليانه ، عمليات فيزيائية وليست تفاعلات كيميائية. الحرارة التي يجب إضافتها أو إزالتها لإجراء تغييرات الطور هذه تعطينا ثابتًا ماديًا مهمًا يسمى حرارة التحول. يمكن للمرء استخدام مقياس السعرات الحرارية لقياس هذا.