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    Comment calculer calorimètre Constant

    Si vous allez effectuer une expérience pour déterminer la quantité de chaleur perdue ou gagnée dans une réaction chimique ou un autre processus, vous devez le faire dans un récipient. Le récipient, qui est le calorimètre, peut être aussi simple qu'un gobelet en styromousse ou aussi sophistiqué qu'un récipient antidéflagrant immergé dans l'eau. De toute façon, il va absorber une partie de la chaleur, il est donc important de calibrer avant de procéder à votre expérience. L'étalonnage vous donne un nombre appelé la constante du calorimètre. C'est la quantité d'énergie thermique requise pour augmenter la température du calorimètre de 1 degré Celsius. Une fois que vous connaissez cette constante, vous pouvez utiliser le calorimètre pour mesurer la chaleur spécifique d'autres matériaux.

    Déterminer la constante du calorimètre

    Lorsque vous combinez une quantité d'une substance avec la même quantité même substance à une température différente et mesurer la température d'équilibre, vous devriez le trouver à mi-chemin entre les températures initiales. C'est une idéalisation, cependant. En réalité, une partie de la chaleur est absorbée par le calorimètre.

    Une façon d'étalonner un calorimètre est de mélanger deux quantités d'eau à différentes températures et d'enregistrer la température d'équilibre. L'eau fonctionne bien à cette fin car elle a une chaleur spécifique facile à manipuler (C s) de 1 calorie par gramme par degré Celsius (4.186 Joules /g ˚C). Verser une quantité connue d'eau chaude (m 1) dans un calorimètre contenant une quantité connue d'eau froide (m 2) et noter la température d'équilibre du mélange. Vous constaterez que la chaleur perdue par l'eau chaude est plus que la chaleur gagnée par l'eau froide. La différence est la chaleur absorbée par le calorimètre.

    L'eau chaude perd une quantité d'énergie calorifique donnée par q 1 = m 1C SΔT 1, et l'eau froide gagne une quantité égale à q 2 = m 2C SΔT 2. La quantité absorbée par le calorimètre est (q 1 - q 2) = (m 1 C SΔT 1) - (m 2C SΔ T 2). La température du calorimètre augmente de la même quantité que l'eau froide, de sorte que la capacité thermique du calorimètre, qui est la même que la constante du calorimètre (cc), est (q 1 - q 2) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C ou

    cc = C S (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C

    Mesurer la chaleur spécifique

    Une fois que vous connaissez sa capacité calorifique, vous pouvez utiliser un calorimètre pour calculer la chaleur spécifique d'une substance inconnue. Chauffer une masse connue de la substance (m 1) à une température spécifique (T 1). Ajoutez-le au calorimètre dans lequel vous avez déjà placé une autre masse de la même substance (m 2) à une température plus froide (T 2). Attendre que la température atteigne l'équilibre et enregistrer cette température d'équilibre (T E).

    Vous trouvez la chaleur spécifique de la substance en utilisant l'équation ci-dessus, réarrangée pour résoudre C S .

    C S = (cc • ΔT 2) ÷ (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) /g ˚C.

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