Kakšna je razlika med kalorimetrom bombe in kalorimetrom v skodelici kave?

Bombeni kalorimeter in kalorimeter za kavno skodelico sta obe napravi, ki se uporabljata za merjenje toplote, proizvedene ali porabljene pri kemični reakciji. Razlikujejo pa se po konstrukciji in načinu merjenja toplote.

Bombeni kalorimeter:

1. Konstrukcija:

- Kalorimeter bomba je sestavljen iz močne, zaprte kovinske posode, imenovane bomba, običajno iz nerjavečega jekla.

- Bomba je potopljena v znano količino vode znotraj izolirane posode.

2. Postopek:

- Reakcija poteka znotraj bombe, ki je napolnjena s kisikom pod visokim pritiskom.

- Snov, ki jo je treba testirati (vzorec), se postavi v majhno posodo znotraj bombe.

- Električno vezje vžge vzorec, zaradi česar ta reagira in sprosti toploto.

3. Merjenje toplote:

- Sprememba temperature vode, ki obdaja bombo, se natančno izmeri s termometrom ali temperaturno sondo.

- Toplota, sproščena pri reakciji, se izračuna na podlagi temperaturne spremembe in toplotne kapacitete sistema (vključno z vodo, bombo in drugimi komponentami).

Kalorimeter s skodelico kave:

1. Konstrukcija:

- Kalorimeter s kavno skodelico je enostavnejši in je sestavljen iz stiropora ali plastične skodelice (podobno kot kavna skodelica).

- Skodelico napolnimo z znano prostornino vode in reakcijsko posodo (običajno epruveto ali majhno čašo) postavimo v vodo.

2. Postopek:

- Reakcija poteka v reakcijski posodi, sproščena ali absorbirana toplota pa se prenese na vodo.

- Sprememba temperature vode se meri s termometrom.

3. Merjenje toplote:

- Toplota, vključena v reakcijo, se izračuna na podlagi temperaturne spremembe vode, mase vode in specifične toplotne kapacitete vode.

Glavna razlika med bombnim kalorimetrom in kalorimetrom s kavno skodelico je v načinu zadrževanja in merjenja toplote. Bombni kalorimetri delujejo pod visokim pritiskom in omogočajo natančne meritve toplotnih sprememb pri visokoenergijskih reakcijah. Po drugi strani pa so kalorimetri s kavno skodelico preprostejši za uporabo in primerni za merjenje toplotnih sprememb pri nizkoenergijskih reakcijah.

Bombni kalorimetri se med drugim pogosto uporabljajo za natančno določanje kurilne vrednosti goriv in eksplozivov. Kalorimetri v skodelicah za kavo se zaradi svoje preprostosti pogosto uporabljajo v začetnih kemijskih laboratorijih za prikaz toplotnih sprememb pri preprostih kemijskih reakcijah.