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量熱儀 - 咖啡杯熱法和量熱

來源:成都彼樣生物科技有限公司   2021年07月21日 09:15  
甲的量熱計是一種裝置,用于測量在化學(xué)反應(yīng)中的熱流量的數(shù)量。熱量表的兩個最常見的類型是一杯咖啡的熱量計和彈式量熱。咖啡杯熱量表咖啡杯量熱計基本上是一個聚苯乙烯(聚苯乙烯泡沫塑料)有蓋杯。杯部分地填充有已知體積的水和溫度計的插入穿過杯的蓋,所以,它的燈泡是在水面以下。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,在的咖啡杯量熱計中,如果水吸收反應(yīng)熱。用于計算所產(chǎn)生的熱量被吸收(用于制造各種制品,所以水的溫度降低)或演進(jìn)(輸給水水溫的變化,因此它的溫度升高)反應(yīng)制得。
  熱流計算的關(guān)系:Q =(比熱)XMXΔT其中,q為熱流量,m是質(zhì)量(克),和,Δt是溫度的變化。的比熱是1克的物質(zhì),1度的溫度上升所需要的熱量。水的比熱為4.18 J /(克·℃下)。
  例如,考慮一種化學(xué)反應(yīng),該反應(yīng)發(fā)生在200克水的初始溫度為25.0℃。使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,在的咖啡杯量熱計中。作為該反應(yīng)的結(jié)果,水的溫度變?yōu)?1.0℃。熱流量的計算方法:q 水 = 4.18 J /(G·°C)×200 GX(31.0°C - 25.0°C)
  q 水 = 5.0×10 3 ?
  換句話說,反應(yīng)的副產(chǎn)物進(jìn)化5000 J的熱量,丟失的水。反應(yīng)焓變ΔH,幅度相等但相反的符號水的熱流:ΔH 反應(yīng) = - (Q 水)
  回想一下,對于一個放熱反應(yīng),ΔH<0,q 水為正。水吸收熱量,從反應(yīng)的溫度上升能夠被看見。對于吸熱反應(yīng),ΔH> 0,Q 水是負(fù)的。對于該反應(yīng)的溫度和減少在水供應(yīng)熱量,能夠被看見。
  彈熱量計咖啡杯量熱儀測量熱流在一個解決方案,是偉大的,但它不能被用于涉及氣體的反應(yīng),因為他們會逃離杯。咖啡杯量熱計不能用于高溫反應(yīng),或者,因為這些會融化杯。甲彈熱量計是用來測量氣體和高溫反應(yīng)熱流量。
  量熱一杯咖啡量熱儀工作在相同的方式,有一個很大的區(qū)別。在咖啡杯量熱計,將反應(yīng)發(fā)生在水中。在彈式量熱計,在一個密封的金屬容器,該容器被放置在一個絕緣容器中的水發(fā)生反應(yīng)。從反應(yīng)的熱流量穿過密封容器的壁到水中。的水的溫度差被測量,只是因為它是一個咖啡杯量熱計。熱流分析是一個比較復(fù)雜,它是一杯咖啡的量熱計熱流入量熱儀的金屬部分,因為必須考慮:q 反應(yīng) = - (Q 水 + Q 彈)其中q 水 = 4.18 J /(G·°C)XM 水 xΔT
  有一個固定的質(zhì)量和比熱。有時也被稱為的質(zhì)量乘以它的比熱熱量計常數(shù),用符號C的單位是焦耳每攝氏度表示。量熱常數(shù)實驗確定會有所不同,從一個到下一個熱量計。的熱流是:q = C X  ΔT熱量計常數(shù)是已知的,計算熱流量是一件簡單的事。內(nèi)彈式熱量計壓力經(jīng)常變化的反應(yīng)過程中,所以可能不相等幅度的焓變的熱流量。


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