Kalorymetr
Z Wikipedii
Kalorymetr - przyrząd laboratoryjny do pomiaru ciepła wydzielanego lub pobieranego podczas procesów chemicznych i fizycznych. Wykorzystywany przede wszystkim do wyznaczania ciepła właściwego cieczy i ciał stałych, ciepła topnienia i ciepła parowania. Pomiar kalorymetryczny umożliwia też badanie zmian w czasie wartości termodynamicznych takich jak entalpia i entropia umożliwiając szczegółową analizę przemian zachodzących w analizowanym układzie.
[edytuj] Kalorymetr "szkolny"
Najprostszy kalorymetr, tzw. "szkolny" jest urządzeniem, które mierzy zmiany temperatury w czasie procesu, ściśle określonej masy próbki układu w którym ona zachodzi. Aby wyeliminować przypadkową wymianę ciepła z otoczeniem układ musi być dobrze izolowany cieplnie. Tego rodzaju kalorymetr jest skuteczny gdy zmiany temperatury układu są duże i można go stosować wyłącznie do układów ciekłych.
W szkołach najczęściej spotyka się kalorymetry wykonane z aluminium. Natomiast w laboratoriach wykorzystuje się kalorymetry o bardzo dużej dokładności i dobrze izolowane, często połączone z komputerem.
Ciepło przemiany analizowanego układu oblicza się w kalorymetrze "szkolnym" z ogólnego równania różniczkowego bilansu ciepła:
- gdzie:
- Q - ciepło wydzielone próbki
- CB - pojemność cieplna podstawowego bloku kalorymetru
- TB - temperatura podstawowego bloku kalorymetru
- TO - temperatura płaszcza (osłony) kalorymetru
- R - opór cieplny kalorymetru
[edytuj] Inne typy kalorymetrów
Znacznie dokładniejsze pomiary efektów cieplnych przemian, można dokonywać nie poprzez pomiar zmian temperatury, lecz poprzez pośredni lub bezpośredni pomiar energii dostarczanej do elementów grzejno-chłodzących, które albo zapewniają stałą temperaturę układu, albo zmieniają ją w ściśle zaprogramowany sposób.
Do tego rodzaju kalorymetrów zaliczają się:
- kalorymetr wodno-lodowy - w którym efekt cieplny przemiany jest mierzony ilością wody, wytopionej z lodu, umieszczonego w płaszczu chłodzącym urządzenia - tego rodzaju urządzenie było pierwszym rodzajem kalorymetru w historii, który skonstruowali Antoine Lavoisier i Pierre Simon de Laplace w latach 1788-1783
- bomba kalorymetryczna - jest to kalorymetr oparty na podobnej idei jak kalorymetr wodno-lodowy, posiada on jednak specjalną konstrukcję umożliwiającą pomiar gwałtownie przebiegających procesów; takich jak eksplozje; w kalorymetrach tych inicjuje się eksplozję np: iskrą elektryczną; eksplozja ta ogrzewa powietrze znajdujące się pierwotnie w kalorymetrze; pomiar ciepła dokonuje się mierząc objętość i temperaturę wydostającego się z kalorymetru powietrza
- kalorymetr przepływu ciepła - w którym pomiar ciepła dokonuje się poprzez porównanie temperatury medium chłodząco-grzejnego i badanego układu z uwzględnieniem energii dostarczonej lub odebranej medium dla utrzymania jego temperatury w określonym przedziale - metoda ta jest mało dokładna, ale nie wymaga złożonej aparatury
- kalorymetr bilansu ciepła - w którym badany układ utrzymuje się w stałej temperaturze, zaś ciepło przemiany oblicza się z energii dostarczonej lub odebranej z medium chłodząco-grzejnego, które utrzymuje stałą temperaturę układu - metoda ta jest dużo dokładniejsza, ale wymaga bardzo skutecznego chłodzenia-grzania
- kalorymetr różnicowy - w którym ogrzewaniu lub chłodzeniu poddaje się dwa układy: analizowany i odniesienia; oba układy albo utrzymuje się w stałej temperaturze, albo ogrzewa-chłodzi w zadanym z góry tempie; pomiar ciepła przemian zachodzących w analizowanym układzie oblicza się z różnicy energii dostarczonej do obu układów potrzebnej dla utrzymania ich w jednakowej temperaturze; układ odniesienia dobiera się tak, aby w badanym zakresie temperatury nie zachodziły w nim żadne przemiany fizyczne i chemiczne i aby jego zmiana ciepła właściwego wraz ze zmianą temperatury była funkcją liniową; są to najczęściej bardzo czyste próbki metalu o bardzo wysokiej temperaturach topnienia; gdy kalorymetr umożliwia pomiar efektu ciepła w funkcji zmian temperatury nazywa się go różnicowym kalorymetrem skaningowym.
Sprzęt Szklany |
Aparat Soxhlet • Bagietka • Biureta • Chłodnica • Cylinder miarowy • Eksykator • Eudiometr • Kuweta • Lejek • Naczynko wagowe • Piknometr • Pipeta • Probówka • Rozdzielacz • Strzykawka • Szalka Petriego • Szkiełko zegarowe • Tygiel • Wkraplacz • Zlewka Kolby : kolba Erlenmeyera • kolba miarowa • kolba reakcyjna • kolba ssawkowa • Retorta |
Inne |
Aspirator • Autoklaw • Chemostat • Czasza grzejna • Czytnik płytek • Dygestorium • Homogenizator • Inkubator • Kalorymetr • Kolorymetr (chemia) • Kolorymetr (fizyka) • Komora laminarna • Komora rękawicowa • Kranik • Licznik kolonii • Łapa • Manometr • Mieszadło magnetyczne • Mieszarka nieruchoma • Mikroskop • Palnik Bunsena • Płytka agarowa • Płytka mikrotitracyjna • Pręt mieszający • Sączek • Spektrofotometr • Stojak • Stół • Szczypce • Termometr • Tryskawka • Wąż • Wirówka • Wstrząsarka • Wyparka • więcej... |