Înțelegerea calorimetriei pentru măsurarea transferului de căldură

Calorimetrie este o metodă de măsurare a transferului de căldură în cadrul unei reacții chimice sau a altor procese fizice, cum ar fi o schimbare între diferite stări de materie.

Termenul „calorimetrie” provine din latină CALOR („căldură”) și greacă Metron („măsură”), deci înseamnă „măsurarea căldurii”. Dispozitivele utilizate pentru efectuarea măsurărilor de calorimetrie se numesc calorimetre.

Cum funcționează calorimetria

Deoarece căldura este o formă de energie, aceasta respectă regulile de conservare a energiei. Dacă un sistem este conținut în izolare termică (cu alte cuvinte, căldura nu poate intra sau părăsi sistemul), atunci orice energie termică care se pierde într-o parte a sistemului trebuie să fie obținută într-o altă parte a sistemului.

Dacă aveți un termos bun, care izolează termic, de exemplu, care conține cafea fierbinte, cafeaua va rămâne fierbinte în timp ce este închisă în termos. Dacă, totuși, puneți gheață în cafeaua fierbinte și o sigilați, atunci când o deschideți mai târziu, veți constata că cafeaua a pierdut căldură și gheața a căpătat căldură ... și s-a topit, ca urmare, udarea cafelei dvs.!

Acum să presupunem că în loc de cafea fierbinte într-un termos, aveai apă în interiorul unui calorimetru. Calorimetrul este bine izolat și un termometru este încorporat în calorimetru pentru a măsura cu precizie temperatura apei din interior. Dacă ar fi apoi să punem gheață în apă, aceasta s-ar topi, la fel ca în exemplul de cafea. Dar de această dată, calorimetrul măsoară continuu temperatura apei. Căldura iese din apă și intră în gheață, determinând să se topească, așa că, dacă ai privi temperatura pe calorimetru, vei vedea că temperatura apei scade. În cele din urmă, toată gheața ar fi topită și apa ar ajunge la o nouă stare de echilibru termic, în care temperatura nu se mai schimbă.

Din schimbarea temperaturii în apă, puteți calcula apoi cantitatea de energie termică necesară pentru a provoca topirea gheții. Și asta, prietenii mei, este calorimetria.