Hvad er forskellen mellem et bombekalorimeter og et kaffekopkalorimeter?

Et bombekalorimeter og et kaffekopkalorimeter er begge enheder, der bruges til at måle den varme, der produceres eller forbruges af en kemisk reaktion. De adskiller sig dog i deres konstruktion og måden, de måler varme på.

Bombekalorimeter:

1. Konstruktion:

- Et bombekalorimeter består af en stærk, forseglet metalbeholder kaldet bomben, normalt lavet af rustfrit stål.

- Bomben er nedsænket i en kendt mængde vand inde i en isoleret beholder.

2. Procedure:

- Reaktionen udføres inde i bomben, som er fyldt med ilt ved højt tryk.

- Stoffet, der skal testes (prøven), placeres i en lille beholder i bomben.

- Et elektrisk kredsløb antænder prøven, hvilket får den til at reagere og frigive varme.

3. Måling af varme:

- Temperaturændringen af ​​vandet omkring bomben måles præcist ved hjælp af et termometer eller temperatursonde.

- Den varme, der frigives ved reaktionen, beregnes ud fra temperaturændringen og systemets varmekapacitet (inklusive vandet, bomben og andre komponenter).

Kaffekopkalorimeter:

1. Konstruktion:

- Et kaffekopkalorimeter er enklere og består af en Styrofoam- eller plastikkop (svarende til en kaffekop).

- Koppen fyldes med en kendt mængde vand, og reaktionsbeholderen (normalt et reagensglas eller lille bægerglas) placeres inde i vandet.

2. Procedure:

- Reaktionen udføres i reaktionsbeholderen, og den frigivne eller absorberede varme overføres til vandet.

- Vandets temperaturændring måles ved hjælp af et termometer.

3. Måling af varme:

- Varmen involveret i reaktionen beregnes ud fra vandets temperaturændring, vandmassen og vands specifikke varmekapacitet.

Den største forskel mellem et bombekalorimeter og et kaffekopkalorimeter ligger i den måde, hvorpå varmen indesluttes og måles. Bombekalorimetre fungerer under højt tryk og muliggør præcise målinger af varmeændringer i højenergireaktioner. På den anden side er kaffekopkalorimetre lettere at bruge og velegnede til at måle varmeændringer i lavenergireaktioner.

Bombekalorimetre bruges ofte til nøjagtig bestemmelse af brændværdien af ​​brændstoffer og sprængstoffer, blandt andre applikationer. Kaffekopkalorimetre er på grund af deres enkelhed almindeligt anvendt i indledende kemi-laboratorier til at demonstrere varmeændringer i simple kemiske reaktioner.