Mitä eroa pommikalorimetrillä ja kahvikupin kalorimetrillä on?

pommin kalorimetri ja kahvikupin kalorimetri ovat molemmat laitteet, joita käytetään mittaamaan kemiallisen reaktion tuottamaa tai kuluttamaa lämpöä. Ne eroavat kuitenkin rakenteeltaan ja lämmön mittaustavaltaan.

Pommin kalorimetri:

1. Rakennus:

- Pommikalorimetri koostuu vahvasta, suljetusta metallisäiliöstä, jota kutsutaan pommiksi ja joka on yleensä valmistettu ruostumattomasta teräksestä.

- Pommi upotetaan tunnettuun vesimäärään eristetyn astian sisällä.

2. Toimenpide:

- Reaktio suoritetaan pommin sisällä, joka on täytetty hapella korkeassa paineessa.

- Testattava aine (näyte) sijoitetaan pieneen astiaan pommin sisällä.

- Sähköpiiri sytyttää näytteen, jolloin se reagoi ja vapauttaa lämpöä.

3. Lämmön mittaus:

- Pommia ympäröivän veden lämpötilan muutos mitataan tarkasti lämpömittarilla tai lämpötila-anturin avulla.

- Reaktiosta vapautuva lämpö lasketaan lämpötilan muutoksen ja järjestelmän lämpökapasiteetin perusteella (mukaan lukien vesi, pommi ja muut komponentit).

Kahvikupin kalorimetri:

1. Rakennus:

- Kahvikupin kalorimetri on yksinkertaisempi ja koostuu styroksi- tai muovikupista (samanlainen kuin kahvikuppi).

- Kuppi täytetään tunnetulla määrällä vettä ja reaktioastia (yleensä koeputki tai pieni dekantterilasi) asetetaan veteen.

2. Toimenpide:

- Reaktio suoritetaan reaktiosäiliössä ja vapautunut tai absorboitunut lämpö siirretään veteen.

- Veden lämpötilan muutos mitataan lämpömittarilla.

3. Lämmön mittaus:

- Reaktioon osallistuva lämpö lasketaan veden lämpötilan muutoksen, veden massan ja veden ominaislämpökapasiteetin perusteella.

Suurin ero pommikalorimetrin ja kahvikupin kalorimetrin välillä on tavassa, jolla lämpöä säilytetään ja mitataan. Pommikalorimetrit toimivat korkeassa paineessa ja mahdollistavat lämpömuutosten tarkan mittauksen korkeaenergisissa reaktioissa. Toisaalta kahvikuppikalorimetrit ovat yksinkertaisempia käyttää ja sopivat lämpömuutosten mittaamiseen matalaenergiareaktioissa.

Pommikalorimetrejä käytetään usein muun muassa polttoaineiden ja räjähteiden lämpöarvon tarkkaan määrittämiseen. Kahvikuppien kalorimetrejä käytetään yksinkertaisuutensa vuoksi yleisesti kemian johdantolaboratorioissa osoittamaan lämmönmuutoksia yksinkertaisissa kemiallisissa reaktioissa.