Koja je razlika između kalorimetra bombe i kalorimetra sa šalicom za kavu?

Kalorimetar bombe i kalorimetar za šalicu kave oba su uređaji koji se koriste za mjerenje topline proizvedene ili potrošene kemijskom reakcijom. Međutim, razlikuju se po svojoj konstrukciji i načinu mjerenja topline.

Kalorimetar bombe:

1. Konstrukcija:

- Bomba kalorimetar sastoji se od čvrstog, zatvorenog metalnog spremnika koji se zove bomba, obično izrađen od nehrđajućeg čelika.

- Bomba je uronjena u poznati volumen vode unutar izoliranog spremnika.

2. Postupak:

- Reakcija se odvija unutar bombe koja je napunjena kisikom pod visokim tlakom.

- Tvar koja se ispituje (uzorak) stavlja se u mali spremnik unutar bombe.

- Električni krug zapali uzorak, uzrokujući njegovu reakciju i oslobađanje topline.

3. Mjerenje topline:

- Promjena temperature vode koja okružuje bombu precizno se mjeri pomoću termometra ili temperaturne sonde.

- Toplina oslobođena reakcijom izračunava se na temelju promjene temperature i toplinskog kapaciteta sustava (uključujući vodu, bombu i druge komponente).

Kalorimetar za šalicu kave:

1. Konstrukcija:

- Kalorimetar sa šalicom za kavu je jednostavniji i sastoji se od stiropora ili plastične čaše (slično šalici za kavu).

- Šalica se napuni poznatim volumenom vode, a reakcijski spremnik (obično epruveta ili mala čaša) se stavi u vodu.

2. Postupak:

- Reakcija se odvija u reakcijskoj posudi, a oslobođena ili apsorbirana toplina prenosi se na vodu.

- Promjena temperature vode mjeri se termometrom.

3. Mjerenje topline:

- Toplina uključena u reakciju izračunava se na temelju promjene temperature vode, mase vode i specifičnog toplinskog kapaciteta vode.

Glavna razlika između kalorimetra bombe i kalorimetra šalice za kavu leži u načinu na koji se toplina zadržava i mjeri. Kalorimetri bombe rade pod visokim tlakom i omogućuju precizna mjerenja toplinskih promjena u visokoenergetskim reakcijama. S druge strane, kalorimetri sa šalicama za kavu jednostavniji su za korištenje i prikladni su za mjerenje toplinskih promjena u niskoenergetskim reakcijama.

Kalorimetri za bombe često se koriste za točno određivanje kalorijske vrijednosti goriva i eksploziva, između ostalih primjena. Kalorimetri sa šalicama za kavu, zbog svoje jednostavnosti, obično se koriste u početnim kemijskim laboratorijima za demonstraciju toplinskih promjena u jednostavnim kemijskim reakcijama.