Calorimetrie - Chimie fizică - Cursuri online
Dacă cantitatea de căldură Q este furnizată unui corp de masă $ m $, temperatura crește $ \ Delta T $ crește proporțional cu cantitatea de căldură furnizată. Factorul de proporționalitate $ c $ este o constantă materială și depinde de material.
$ Q = m \ cdot c \ cdot \ Delta T $
Prin urmare, schimbările de căldură sunt percepute întotdeauna ca schimbări de temperatură, temperatura descriind starea sistemului și schimbarea energiei termice care caracterizează schimbarea stării sistemului. Raportul respectiv dintre schimbarea căldurii și schimbarea temperaturii este descris ca fiind capacitatea termică a unei substanțe.
Capacitatea de căldură descrie câtă energie (schimbarea energiei termice) este necesară pentru a crește temperatura cu 1 ° C pentru o anumită masă a unei substanțe. Prin urmare, schimbarea căldurii depinde de capacitatea de căldură a tuturor componentelor implicate (substanțe, dispozitive) și de schimbarea temperaturii.
Principalele dimensiuni sunt:
- Capacitate termică $ C $ a unui corp cu masa m este cantitatea de căldură $ Q $ necesară pentru a-l încălzi cu 1 ° C,
$ C = \ dfrac = \ dfrac \ Leftrightarrow Q = C \ cdot \ Delta T $
- Capacitatea termică specifică a unei substanțe este cantitatea de căldură necesară pentru a încălzi 1 g cu 1 ° C,
- Capacitatea termică a calorimetrului: $ C_kal $este o valoare dată sau a fost determinată printr-o metodă electrică sau printr-un amestec.
- Cantitatea de căldură $ Q $ este întotdeauna capacitatea totală de căldură a tuturor factorilor (substanțe, vase).
Un calorimetru este utilizat pentru a măsura cantitatea de căldură care este eliberată sau retrasă în timpul reacțiilor chimice. Un calorimetru este întotdeauna proiectat în așa fel încât să formeze un vas de dewar și astfel creează condiții de reacție adiabatică prin cea mai bună izolație termică posibilă.
Ilustrația prezintă o configurație experimentală pentru măsurarea capacității de căldură a calorimetrului. Dacă curentul I circulă prin bobina de încălzire la care se aplică tensiunea U, o cantitate de căldură echivalentă cu energia electrică apare în aceasta în timpul ∆t:
$ U \ cdot I \ cdot \ Delta t = Q = (m_W \ cdot c_W) + C_ $
Î se află în condiții izobarice Entalpia (Modificarea cantității de căldură) și poate, așa cum este descris mai sus, să fie determinat prin substanțe și schimbarea temperaturii. Q oferă afirmații despre comportamentul din timpul reacției .