Un calorimetro è uno strumento per misurare il calore di un processo fisico o chimico. Il processo avviene all'interno del calorimetro, che è isolato, così nessun calore entra o sfugge. La temperatura all'interno del calorimetro è preso prima di avviare il processo e nuovamente alla fine del processo. Questa differenza di temperatura è il rilascio di calore. Prima di iniziare una prova calorimetrica è necessario determinare la capacità termica del calorimetro. Capacità termica è quanto calore deve essere applicato al calorimetro per aumentare la sua temperatura di un grado Celsius.
Istruzioni
Organizzarsi, quindi effettuare la misurazione
• Determinare la potenza in watt dell'elemento riscaldante. Questo è dato nelle informazioni sul prodotto per l'elemento o calcolato moltiplicando la tensione per gli amplificatori dell'elemento. In questo esempio l'elemento dispone di 200 watt di potenza.
• Calcolare quanto tempo il vostro elemento deve essere attivata a consegnare 1 kiloJoule di potenza al calorimetro. Un watt equivale a un Joule al secondo. Un kiloJoule è 1000 Joule. Nel nostro esempio, 200 watt è uguale a 200 Joule al secondo. Per consegnare 1 kiloJoule di potenza l'elemento dovrà essere su per cinque secondi (200 x 5 = 1000).
• Impostare il calorimetro. Questo varia a seconda del design del calorimetro. Inserire il termometro in modo da poter leggere la temperatura e quindi consentono di stabilizzare la temperatura.
• Registrare la temperatura iniziale del calorimetro. In questo esempio la temperatura iniziale è 23,0 gradi Celsius.
• Impostare il timer per l'esatto periodo di tempo determinato nel passaggio due. Accendere l'elemento riscaldante e avviare il timer al tempo stesso.
• Disattivare l'elemento di riscaldamento quando il timer si spegne e prendere immediatamente una lettura della temperatura. In questo esempio la temperatura finale è di 23,5 gradi Celsius.
• Calcolare la capacità di calore utilizzando questa formula: capacità termica equivale alla quantità di energia applicata divisa per il cambiamento di temperatura. In questo esempio la variazione di temperatura è 0,5 (23,5-23.0 = 0.5). L'energia applicata era 1000 Joule. Così, 1000 diviso per 0,5 = 2000. La capacità termica del calorimetro esempio è 2000 Joule/gradi Celsius o 2 kJ/C.
Consigli & Avvertenze
- Se non sai le specifiche del vostro elemento riscaldante, è possibile utilizzare un multimetro per determinarli.
- L'ammontare della variazione di potenza e temperatura utilizzato in questo esempio viene utilizzato per illustrare la matematica.
- Capacità termica è espressa in Joule/gradi Celsius (J/C) o come Joule/gradi Kelvin (J/K)
- Questo esempio è per un calorimetro vuota.
- Prestare attenzione intorno all'elemento di riscaldamento così non ti bruci.