Calorimetrie begrijpen om warmteoverdracht te meten

calorimetrie is een methode voor het meten van de warmteoverdracht binnen een chemische reactie of andere fysische processen, zoals een verandering tussen verschillende toestanden van materie.

De term "calorimetrie" komt uit het Latijn calor ("hitte") en Grieks Metron ('meten'), dus het betekent 'warmte meten'. Apparaten die worden gebruikt om calorimetriemetingen uit te voeren, worden calorimeters genoemd.

Hoe Calorimetrie werkt

Aangezien warmte een vorm van energie is, volgt het de regels voor het behoud van energie. Als een systeem is geïsoleerd in warmte-isolatie (met andere woorden, warmte kan het systeem niet binnenkomen of verlaten), dan moet warmte-energie die in een deel van het systeem verloren gaat, in een ander deel van het systeem worden gewonnen.

Als u bijvoorbeeld een goede, thermisch isolerende thermoskan heeft die hete koffie bevat, blijft de koffie heet terwijl deze in de thermoskan wordt geseald. Als je echter ijs in de hete koffie doet en het opnieuw sluit, zul je merken dat de koffie warmte verloor en het ijs warmte kreeg ... en daarna smolt, waardoor je koffie wateriger wordt en je koffie weer water krijgt.!

Laten we nu aannemen dat in plaats van warme koffie in een thermoskan water in een calorimeter zat. De calorimeter is goed geïsoleerd en er is een thermometer in de calorimeter ingebouwd om de temperatuur van het binnenwater nauwkeurig te meten. Als we dan ijs in het water zouden doen, zou het smelten - net als in het koffievoorbeeld. Maar deze keer meet de calorimeter voortdurend de temperatuur van het water. Warmte verlaat het water en gaat het ijs in, waardoor het smelt, dus als je de temperatuur op de calorimeter in de gaten houdt, zou je de temperatuur van het water zien dalen. Uiteindelijk zou al het ijs gesmolten zijn en zou het water een nieuwe staat van thermisch evenwicht bereiken, waarin de temperatuur niet langer verandert.

Uit de verandering in temperatuur in het water, kun je vervolgens de hoeveelheid warmte-energie berekenen die nodig was om het ijs te smelten. En dat, mijn vrienden, is calorimetrie.