Калориметар можда звучи као отмени научни прибор, али заправо је врло једноставан уређај за мерење топлоте који можете направити код куће помоћу две шоље кафе. Често се користи у експериментима научних пројеката, мери количину топлоте која је укључена у хемијски или физички процес, као што је пренос топлоте или специфична топлота супстанце.
ТЛ; ДР (предуго; Нисам прочитао)
Температура течности се мења када добија или губи енергију. Калориметар мери масу течности и температурну промену течности како би се утврдила количина енергије коју течност добије или изгуби.
Компоненте калориметра
Калориметар има две посуде: спољну и унутрашњу. Ваздух између две посуде делује као изолатор топлоте, што значи да не постоји (или је минимална) размена топлоте између онога што је унутар унутрашње посуде и спољне околине. Калориметри који се користе у научним лабораторијама имају влакнасти прстен израђен од изолационог материјала који држи унутрашњу посуду у центру спољне посуде. Садрже термометар за мерење температуре течности у унутрашњој посуди и мешалицу за мешање течности и дистрибуцију топлоте кроз посуду. Лако је направити калориметар код куће помоћу полистиренских чаша, поклопца, термометра и мешалице. Међутим, калориметар „шољице за кафу“ омогућава већу размену топлоте са околином и даје мање тачне резултате.
Мерење преноса топлоте
Ако се у раствору у калориметру догоди егзотермна реакција (хемијска реакција која ослобађа енергију светлошћу или топлотом), раствор користи топлоту која му повисује температуру. Ако се догоди ендотермна реакција (реакција која апсорбује енергију из околине), раствор губи топлоту, што смањује његову температуру. Разлика у температури, заједно са специфичном топлотом и масом раствора, омогућава вам да утврдите колико топлоте користи реакција. На пример, ако врући комад бакра ставите у хладну количину воде унутар калориметра, топлота ће тећи из бакра у воду. Температура бакра ће се смањивати, а температура воде ће се повећавати док не буду имали исту температуру (топлотна равнотежа). Током поступка не добијате или губите топлоту, јер калориметар омогућава сав пренос топлоте између две супстанце.
Мерење специфичне топлоте
Специфична топлота је количина енергије неопходна за промену температуре од 1 степена Целзијуса по граму супстанце и она варира између супстанци. На пример, специфична топлота воде је 1,00 калорија / грам степени Целзијуса. Да бисте утврдили специфичну топлоту непознатог метала, ставите загрејани комад метала у воду у унутрашњу посуду калориметра. Након што измерите коначну температуру метала и воде, као што је највиша температура коју вода достигне, можете утврдити специфичну топлоту метала. Прво помножите масу воде са специфичном топлотом воде са променом температуре воде, а затим множите масу метала са променом температуре метала. Поделите свој први одговор са вашим другим одговором да бисте утврдили специфичну топлоту метала.