Un calorimètre mesure la chaleur dégagée ou absorbée par une réaction. Calorimétrie est un outil important dans la chimie, et les chimistes travaillent souvent avec des dispositifs appelés calorimètres à la bombe. Pour la maison ou en classe des expériences, cependant, un calorimètre tasse de café est suffisante pour effectuer des mesures approximatives. Avant d'utiliser votre calorimètre, vous devez calibrer avec une réaction qui fournit une quantité connue de chaleur.
Instructions
1 Remplir un bécher avec de l'eau froide. Insérer les deux thermomètres et mesurer la température de chacun pour faire en sorte qu'ils enregistrent la même température. Si pour une raison quelconque, ils ne le font pas, prendre la différence entre les deux et corriger toutes les mesures futures avec les thermomètres par cette différence. Par exemple, si les mesures d'un thermomètre 10,1 degrés C et les autres mesures de 10,3 degrés C, ajouter 0,2 degrés à toutes vos mesures avec le premier thermomètre pour le reste de l'expérience.
2 Faire deux calorimètres en insérant une tasse de styromousse dans un autre et en le recouvrant avec le couvercle.
3 Réchauffer un peu d'eau dans un four micro-ondes pendant environ 20 secondes et enregistrer sa température.
4 Verser 50 ml d'eau froide dans un calorimètre et 50 ml d'eau chaude dans l'autre. Couvrir les deux calorimètres avec les couvercles et mesurer la température dans chaque avec les thermomètres. Notez la température à intervalles d'une minute pour un total de quatre minutes. (Vous pouvez vérifier le temps à l'aide d'une montre ou l'horloge de votre four micro-ondes.)
5 Versez l'eau chaude dans le calorimètre d'eau froide et de mesurer la température à intervalles d'une minute pour un total de trois minutes.
6 Tracez vos données sur papier millimétré, en utilisant le temps comme l'axe des x et la température que l'axe des ordonnées. Vous devriez avoir des points de données qui forment trois lignes distinctes: le calorimètre d'eau froide, le calorimètre d'eau chaude et la température de l'eau mélangée.
7 Utilisez le graphique pour la température de l'eau mélangée à faire une régression linéaire, où vous trouverez les valeurs de m et b pour l'équation y = mx + b. Y dans cette équation sera la température alors que b sera l'ordonnée à l'. Le lien dans la section Ressources du présent article fournit une simple calculatrice, vous pouvez utiliser pour trouver m et b.
8 Utilisez l'équation que vous tiriez dans la dernière étape pour calculer la température de l'eau mélangée à X = 4 minutes.
9 Soustraire la température de l'eau froide à 4 minutes de la température de l'eau mélangée et multiplie cette différence par 4,18 et 50 pour obtenir la quantité de chaleur acquise par l'eau fraîche.
dix Soustraire la température de l'eau mélangée à partir de la température de l'eau chaude à 4 minutes et multiplier par 50 et 4.18 pour obtenir la quantité de chaleur perdue par l'eau chaude.
11 Soustraire la chaleur acquise par l'eau fraîche de la chaleur perdue par l'eau chaude et appeler cette valeur X. Ensuite, fracture X par la différence de température entre l'eau fraîche à 4 minutes et l'eau mélangée à 4 minutes. Cette réponse finale est la capacité calorifique de votre calorimètre d'eau froide.
Conseils et avertissements
- Ce procédé utilise un graphique pour trouver la capacité calorifique du calorimètre tasse de café. Comme vous pouvez le voir, cependant, il est pas aussi précis que cela pourrait être. D'une part, cette procédure ne vous demande pas de trouver l'erreur ou d'incertitude dans vos calculs. En science, une mesure sans une incertitude n'a pas de sens, car aucune mesure ne peut être infiniment précis.