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 ("warmte") en Grieks metron ("meten"), dus het betekent "meten van warmte". Apparaten die worden gebruikt om calorimetriemetingen uit te voeren, worden genoemd calorimeters.

Hoe calorimetrie werkt

Omdat warmte een vorm van energie is, volgt het de regels voor energiebesparing. Als een systeem is geïsoleerd in thermische isolatie (met andere woorden, warmte kan het systeem niet binnenkomen of verlaten), dan wel Warmte energie dat in een deel van het systeem verloren gaat, moet in een ander deel van het systeem worden behaald.

Als je bijvoorbeeld een goede, thermisch isolerende thermoskan hebt die hete koffie bevat, blijft de koffie heet terwijl hij in de thermoskan wordt verzegeld. Als u echter ijs in de hete koffie doet en deze opnieuw afsluit, zult u merken dat u het later zult openen dat de koffie warmte verloor en het ijs warmte kreeg... en daardoor smolt, waardoor je water naar beneden kwam koffie!

instagram viewer

Laten we nu aannemen dat u in plaats van warme koffie in een thermoskan water in een calorimeter had. De calorimeter is goed geïsoleerd en in de calorimeter is een thermometer ingebouwd om de temperatuur van het water binnenin 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 continu de temperatuur van het water. Warmte verlaat het water en gaat het ijs in, waardoor het smelt, dus als je naar de temperatuur op de calorimeter kijkt, zie je de temperatuur van het water dalen. Uiteindelijk zou al het ijs worden gesmolten en zou het water een nieuwe toestand van thermisch evenwicht, waarin de temperatuur niet meer verandert.

Aan de hand van de verandering in temperatuur in het water kun je vervolgens berekenen hoeveel warmte-energie er nodig was om het ijs te laten smelten. En dat is mijn vrienden, calorimetrie.