เนื้อหา
เครื่องวัดความร้อนวัดความร้อนของปฏิกิริยาทางเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพเช่นน้ำแข็งละลายกับน้ำของเหลว ความร้อนของปฏิกิริยาเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจอุณหพลศาสตร์ของปฏิกิริยาเคมีและการคาดการณ์ชนิดของปฏิกิริยาที่จะเกิดขึ้นเอง เครื่องวัดความร้อนพื้นฐานนั้นง่ายต่อการสร้าง - สิ่งที่คุณต้องการคือถ้วยกาแฟโฟมถ้วยฝาและเครื่องวัดอุณหภูมิ อย่างไรก็ตามก่อนที่จะใช้เครื่องวัดความร้อนคุณจำเป็นต้องปรับเทียบและกำหนดค่าคงที่ของความร้อน หากต้องการค้นหาค่าคงที่ความร้อนสำหรับอุปกรณ์ของคุณให้ทำตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ด้านล่าง
ใส่เสื้อโค้ทแล็บแว่นตาและถุงมือ
ประกอบเครื่องวัดความร้อนของถ้วยกาแฟด้วยการใส่ถ้วยกาแฟโฟมหนึ่งใบลงในถ้วยกาแฟอีกใบแล้วติดฝา มันอาจดูง่าย แต่ถ้าปรับให้ถูกต้องแล้ว Calorimeter ของถ้วยกาแฟนี้จะมีประโยชน์อย่างน่าประหลาดใจสำหรับการค้นหาความร้อนของปฏิกิริยา
วัดน้ำเย็นประมาณ 50 มิลลิลิตรโดยใช้กระบอกสูบที่สำเร็จการศึกษา ไม่จำเป็นต้องมีความแน่นอนในขั้นตอนนี้
วัดน้ำหนักของเครื่องวัดความร้อนแก้วกาแฟเปล่าของคุณไปที่ 0.01 กรัมที่ใกล้ที่สุด (หรือใกล้ที่สุดเท่าที่จะทำได้) ตอนนี้เพิ่มน้ำเย็น 50 มล. แทนที่ฝาและชั่งน้ำหนักความร้อน ความแตกต่างระหว่างน้ำหนักเปล่าและน้ำหนักเต็มคือน้ำหนักของน้ำเย็น บันทึกค่านี้ (ใกล้กับ 0.01 กรัมที่ใกล้ที่สุด)
ชั่งน้ำหนักบีกเกอร์และบันทึกน้ำหนัก (สูงสุด 0.01 กรัม) เติมน้ำประมาณ 50 มิลลิลิตรและชั่งน้ำหนักบีกเกอร์อีกครั้ง ความแตกต่างระหว่างน้ำหนักที่ว่างและน้ำหนักเต็มคือน้ำหนักของน้ำร้อน บันทึกค่านี้ (ใกล้กับ 0.01 กรัมที่ใกล้ที่สุด)
ใช้วงแหวนและแคลมป์ยึดบีกเกอร์เพื่อให้ยืนอยู่บนตาข่ายลวดตาข่ายเหนือเครื่องเผาแผดเผา ตาข่ายลวดตาข่ายป้องกันไม่ให้เปลวไฟสัมผัสกับกระจกโดยตรง จัดวางเครื่องวัดอุณหภูมิหนึ่งในสองเครื่องในบีกเกอร์และยึดให้แน่นโดยใช้ที่หนีบเพื่อให้แขวนอยู่ในน้ำ แต่ไม่แตะต้องก้นแก้ว
จุดเครื่องเผาแผดเผาเบา ๆ และอุ่นน้ำร้อนประมาณ 80 องศาเซลเซียสมันจะดีกว่าที่จะให้ความร้อนอย่างช้าๆแทนที่จะให้ความร้อนเร็วเกินไปและนำไปต้ม
สอดเทอร์โมมิเตอร์ตัวที่สองเข้าไปในเครื่องวัดความร้อนผ่านฝาปิด ผัดน้ำภายในเครื่องวัดความร้อนเป็นเวลาสี่นาทีและบันทึกอุณหภูมิในช่วงเวลาหนึ่งนาทีถึง 0.1 องศาเซลเซียสที่ใกล้ที่สุดอุณหภูมิควรจะคงที่มากหรือน้อย; ถ้าไม่ใช่ให้ปล่อยให้น้ำเย็นนั่งต่ออีกอย่างน้อยสองนาที
ก่อนถึงนาทีที่ห้าให้ปิดเครื่องเผา Bunsen หากคุณยังไม่ได้ทำและบันทึกอุณหภูมิของน้ำร้อนและน้ำเย็น เทน้ำร้อนทั้งหมดลงในแคลอรี่อย่างรวดเร็วและระมัดระวังจากนั้นเปลี่ยนฝาปิดแล้วกวนต่อด้วยเทอร์โมมิเตอร์
วัดและบันทึกอุณหภูมิในแคลอรี่ในช่วงเวลา 30 วินาทีจนกระทั่งเวลาผ่านไปห้านาที
เปิด Excel หรือโปรแกรมสเปรดชีตอื่น ป้อนเวลาเป็นค่า X และอุณหภูมิเป็นค่า y และกราฟข้อมูลของคุณ ใช้โปรแกรมสเปรดชีตเพื่อหาเส้นที่เหมาะสมที่สุดสำหรับข้อมูลหลังจากเพิ่มน้ำร้อน อย่ารวมจุดข้อมูลก่อนที่จะเติมน้ำร้อนลงในแนวที่เหมาะสมที่สุด เส้นแนวโน้มควรเป็นแบบเส้นตรง
เขียนบรรทัดที่เหมาะสมที่สุดจากกราฟของคุณ เสียบ 5 นาทีสำหรับ x แล้วคำนวณ y (อุณหภูมิที่คาดการณ์ไว้ที่ 5 นาที) เรียกอุณหภูมินี้ว่า Tf
ลบ Tf ออกจากอุณหภูมิของน้ำร้อนก่อนที่คุณจะเติมลงในเครื่องวัดความร้อน สิ่งนี้จะทำให้คุณเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำร้อนได้ ทวีคูณด้วย 4.184 และมวลของน้ำร้อนเพื่อหาพลังงานน้ำร้อนที่หายไปในจูล
ลบอุณหภูมิของน้ำเย็นจาก Tf; นี่จะทำให้คุณ Tc, การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำเย็น คูณด้วยมวลของน้ำเย็นและ 4.184 เพื่อหาปริมาณพลังงานที่ได้รับจากน้ำเย็นในจูล
ลบพลังงานที่ได้จากน้ำเย็นจากพลังงานที่สูญเสียโดยน้ำร้อน นี่จะให้ปริมาณพลังงานที่คุณได้รับจากความร้อน
แบ่งพลังงานที่ได้จากเครื่องวัดค่าความร้อนด้วย Tc (การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของน้ำเย็น) คำตอบสุดท้ายนี้คือค่าคงที่ของคุณ