Quelle est la différence entre un calorimètre à bombe et un calorimètre à tasse à café ?

Un calorimètre à bombe et un calorimètre pour tasse à café sont deux appareils utilisés pour mesurer la chaleur produite ou consommée par une réaction chimique. Cependant, ils diffèrent par leur construction et la manière dont ils mesurent la chaleur.

Bombe Calorimètre :

1. Construction :

- Une bombe calorimétrique est constituée d'un récipient métallique solide et scellé appelé bombe, généralement en acier inoxydable.

- La bombe est immergée dans un volume d'eau connu à l'intérieur d'un conteneur isotherme.

2. Procédure :

- La réaction s'effectue à l'intérieur de la bombe qui est remplie d'oxygène à haute pression.

- La substance à tester (l'échantillon) est placée dans un petit récipient à l'intérieur de la bombe.

- Un circuit électrique enflamme l'échantillon, le faisant réagir et dégager de la chaleur.

3. Mesure de la chaleur :

- L'évolution de la température de l'eau entourant la bombe est mesurée avec précision à l'aide d'un thermomètre ou d'une sonde de température.

- La chaleur dégagée par la réaction est calculée en fonction du changement de température et de la capacité thermique du système (y compris l'eau, la bombe et les autres composants).

Calorimètre pour tasse à café :

1. Construction :

- Un calorimètre pour tasse à café est plus simple et se compose d'un gobelet en polystyrène ou en plastique (semblable à une tasse à café).

- La tasse est remplie d'un volume d'eau connu et le récipient de réaction (généralement un tube à essai ou un petit bécher) est placé à l'intérieur de l'eau.

2. Procédure :

- La réaction s'effectue dans le récipient de réaction, et la chaleur dégagée ou absorbée est transférée à l'eau.

- L'évolution de la température de l'eau est mesurée à l'aide d'un thermomètre.

3. Mesure de la chaleur :

- La chaleur impliquée dans la réaction est calculée en fonction du changement de température de l'eau, de la masse d'eau et de la capacité thermique spécifique de l'eau.

La principale différence entre une bombe calorimétrique et un calorimètre pour tasse à café réside dans la manière dont la chaleur est contenue et mesurée. Les calorimètres à bombe fonctionnent sous haute pression et permettent des mesures précises des changements de chaleur dans les réactions à haute énergie. D’un autre côté, les calorimètres pour tasses à café sont plus simples à utiliser et conviennent à la mesure des changements de chaleur dans les réactions à faible énergie.

Les calorimètres pour bombes sont souvent utilisés pour déterminer avec précision le pouvoir calorifique des carburants et des explosifs, entre autres applications. Les calorimètres pour tasses à café, en raison de leur simplicité, sont couramment utilisés dans les laboratoires d'introduction à la chimie pour démontrer les changements de chaleur lors de réactions chimiques simples.