Kalorimetria - fizikai kémia - online tanfolyamok
Ha a Q hőmennyiséget egy $ m $ tömegű testhez juttatjuk, akkor a $ \ Delta T $ hőmérséklet-növekedés a leadott hő mennyiségével arányosan növekszik. A $ c $ arányossági tényező anyagi állandó és az anyagtól függ.
$ Q = m \ cdot c \ cdot \ Delta T $
A hőváltozásokat ezért mindig hőmérsékletváltozásként érzékeljük, a hőmérséklet leírja a rendszer állapotát, a hőenergia változása pedig a rendszer állapotának változását. A hőváltozás és a hőmérsékletváltozás megfelelő arányát az anyag hőteljesítményeként írják le.
A hőkapacitás leírja, hogy mennyi energia (hőenergia-változás) szükséges a hőmérséklet 1 ° C-kal történő emeléséhez egy anyag bizonyos tömegéhez. A hőváltozás tehát az összes érintett komponens (anyag, eszköz) hőkapacitásától és a hőmérséklet változásától függ.
A fő méretek:
- Hőkapacitás $ C $ az m tömegű test egy hőmennyisége $ Q $, amely ahhoz szükséges, hogy 1 ° C-kal felmelegedjen,
$ C = \ dfrac = \ dfrac \ Balra mutató nyíl Q = C \ cdot \ Delta T $
- Az anyag fajlagos hőkapacitása az a hőmennyiség, amely szükséges 1 g 1 ° C-os melegítéséhez,
- A kaloriméter hőkapacitása: $ C_kal $egy megadott értéket, vagy elektromos vagy keverési módszerrel határozták meg.
- Hőmennyiség $ Q $ mindig minden tényező (anyag, edény) teljes hőteljesítménye.
Kaloriméter segítségével megmérik a kémiai reakciók során felszabaduló vagy elvont hőmennyiséget. A kaloriméter mindig úgy van megtervezve, hogy egy dewar edényt képezzen, és ezáltal a lehető legjobb hőszigetelés révén adiabatikus reakciókörülményeket teremtsen.
Az ábra egy kísérleti beállítást mutat be a kaloriméter hőkapacitásának mérésére. Ha az I áram átfolyik a fűtőtekercsen, amelyre az U feszültséget alkalmazzuk, akkor az electricalt idő alatt az elektromos energiának megfelelő hőmennyiség keletkezik benne:
$ U \ cdot I \ cdot \ Delta t = Q = (m_W \ cdot c_W) + C_ $
Q izobár körülmények között van Entalpia (Hőmennyiség változás) és a fent leírtak szerint meghatározható az anyagok és a hőmérséklet változásán keresztül. Q állításokat ad a reakció közbeni viselkedésről .