Jaký je rozdíl mezi bombovým kalorimetrem a kalorimetrem na šálek kávy?

Bombový kalorimetr a kalorimetr na šálek kávy jsou obě zařízení používaná k měření tepla vyrobeného nebo spotřebovaného chemickou reakcí. Liší se však svou konstrukcí a způsobem měření tepla.

Bombový kalorimetr:

1. Konstrukce:

- Kalorimetr bomby se skládá ze silné, uzavřené kovové nádoby zvané bomba, obvykle vyrobené z nerezové oceli.

- Bomba je ponořena do známého objemu vody uvnitř izolované nádoby.

2. Postup:

- Reakce se provádí uvnitř bomby, která je naplněna kyslíkem pod vysokým tlakem.

- Testovaná látka (vzorek) se umístí do malé nádobky v bombě.

- Elektrický obvod zapálí vzorek, způsobí jeho reakci a uvolnění tepla.

3. Měření tepla:

- Změna teploty vody obklopující bombu je přesně měřena pomocí teploměru nebo teplotní sondy.

- Teplo uvolněné reakcí se vypočítá na základě změny teploty a tepelné kapacity systému (včetně vody, bomby a dalších součástí).

Kalorimetr šálku kávy:

1. Konstrukce:

- Kalorimetr na šálek kávy je jednodušší a skládá se z polystyrénového nebo plastového šálku (podobně jako šálek na kávu).

- Šálek se naplní známým objemem vody a reakční nádoba (obvykle zkumavka nebo malá kádinka) se umístí do vody.

2. Postup:

- Reakce se provádí v reakční nádobě a uvolněné nebo absorbované teplo se přenáší do vody.

- Změna teploty vody se měří pomocí teploměru.

3. Měření tepla:

- Teplo obsažené v reakci se vypočítá na základě změny teploty vody, hmotnosti vody a měrné tepelné kapacity vody.

Hlavní rozdíl mezi bombovým kalorimetrem a kalorimetrem na šálek kávy spočívá ve způsobu zadržování a měření tepla. Bombové kalorimetry pracují pod vysokým tlakem a umožňují přesné měření změn tepla při vysokoenergetických reakcích. Na druhou stranu jsou kalorimetry na šálek kávy jednodušší na použití a vhodné pro měření tepelných změn při nízkoenergetických reakcích.

Bombové kalorimetry se často používají mimo jiné pro přesné stanovení výhřevnosti paliv a výbušnin. Kalorimetry na šálky kávy se díky své jednoduchosti běžně používají v úvodních chemických laboratořích k demonstraci tepelných změn v jednoduchých chemických reakcích.