Benützer:
Praktikum Kalorimetrie
Storyboard 
Um die Wärmekapazität oder spezifische Wärme eines Metalls zu messen, wird das Metall zunächst in kochendes Wasser getaucht und anschließend in Wasser bei Raumtemperatur gelegt. Durch die Analyse der Wassermasse und der Temperaturänderungen können die thermischen Eigenschaften des Metalls bestimmt werden.
ID:(1315, 0)
Mechanismen
Konzept
Die Kalorimetrie ist die Praxis der Messung von Wärme, die bei chemischen Reaktionen, physikalischen Veränderungen oder der Wärmekapazität beteiligt ist, unter Verwendung eines Kalorimeters. In diesem Prozess wird ein gut isolierter Behälter vorbereitet, um den Wärmeaustausch mit der Umgebung zu minimieren, und die zu untersuchende Substanz oder Reaktion wird darin platziert. Sobald die Reaktion oder der Prozess beginnt, wird das Kalorimeter versiegelt, um sicherzustellen, dass keine externe Wärmeeinwirkung die Messung beeinflusst. Temperaturänderungen werden sorgfältig mit einem Thermometer oder Temperatursensor überwacht, und die Masse sowie die spezifische Wärmekapazität der beteiligten Substanzen werden aufgezeichnet. Die aufgenommene oder abgegebene Wärme der Substanz wird dann basierend auf den beobachteten Temperaturänderungen berechnet.
Es gibt verschiedene Arten von Kalorimetrie, wie die Kalorimetrie bei konstantem Druck, die Bombenkalorimetrie und die differentielle Scan-Kalorimetrie (DSC), die jeweils für spezifische Reaktionen und Messungen geeignet sind. Anwendungen der Kalorimetrie umfassen die Bestimmung von Enthalpieänderungen bei chemischen Reaktionen, die Messung von Wärmekapazitäten und Phasenübergängen, das Studium von Stoffwechselraten in biologischen Systemen und die Charakterisierung von Materialien anhand ihrer thermischen Eigenschaften.
Zusammenfassend umfasst die Kalorimetrie die Vorbereitung des experimentellen Aufbaus, die Initiierung des Prozesses, die präzise Messung von Temperaturänderungen und die Berechnung des Wärmetransfers, um die thermischen Eigenschaften und Verhaltensweisen verschiedener Substanzen und Reaktionen zu analysieren.
ID:(15248, 0)
Experiment: Behälter- und Probendiagramm
Beschreibung
Isolierter Kalorimeter mit einem Thermometer und einer Probe im Wasser. Daneben befindet sich ein professioneller Metall-Kalorimeter.
ID:(11120, 0)
Experiment: Kalorimetrieverfahren
Beschreibung
Schritte zur Durchführung der Messung:
Erhitzen Sie eine definierte Menge von ERROR:8084 bis zu ihrem Siedepunkt.
Gießen Sie das Wasser in einen isolierten Behälter und messen Sie seine Menge (die Warmwassertemperatur ($T_i$)).
Wiegen Sie eine Probe von die Körpermasse ($m$), die sich bei einer Temperatur von die Probentemperatur ($T_m$) befindet.
Geben Sie die Probe in den Behälter und rühren Sie, bis sie die Temperatur von ERROR:8054 erreicht.
Berechnen Sie den Wert von der Spezifische Wärme der Probe ($c$).
Diagramm:
ID:(11119, 0)
Kalorimetrie in Flüssigkeiten und Feststoffen
Modell
Um die Wärmekapazität oder spezifische Wärme eines Metalls zu messen, wird das Metall zunächst in kochendes Wasser getaucht und anschließend in Wasser bei Raumtemperatur gelegt. Durch die Analyse der Wassermasse und der Temperaturänderungen können die thermischen Eigenschaften des Metalls bestimmt werden.
Variablen
Berechnungen
zu 
,
dann die Variable auswählen: 
zu 
Berechnungen
Variable
Gegeben
Berechnen
Ziel :
Gleichung
Zu verwenden
Gleichungen
(ID 4381)
(ID 4381)
Die Der Flüssigkeit oder dem Feststoff zugeführte Wärme ($\Delta Q$) ist in Beziehung zu die Temperaturschwankungen ($\Delta T$) und die Wärmekapazität ($C$) wie folgt:
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Wobei die Wärmekapazität ($C$) durch der Spezifische Wärme ($c$) und die Masse ($M$) gem folgender Beziehung ersetzt werden kann:
| $ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$ |
Daher erhalten wir:
| $ \Delta Q = M c \Delta T$ |
(ID 11112)
Die Der Flüssigkeit oder dem Feststoff zugeführte Wärme ($\Delta Q$) ist in Beziehung zu die Temperaturschwankungen ($\Delta T$) und die Wärmekapazität ($C$) wie folgt:
| $ \Delta Q = C \Delta T $ |
Wobei die Wärmekapazität ($C$) durch der Spezifische Wärme ($c$) und die Masse ($M$) gem folgender Beziehung ersetzt werden kann:
| $ c =\displaystyle\frac{ C }{ M }$ |
Daher erhalten wir:
| $ \Delta Q = M c \Delta T$ |
(ID 11112)
Die Beziehung zwischen der Menge an W rme, die von dem Objekt abgegeben wird, dargestellt als der Wärmeunterschied ($\Delta Q$), bei einer Masse von die Körpermasse ($m$) und den Temperaturen der Spezifische Wärme der Probe ($c$), ERROR:8054 und die Probentemperatur ($T_m$), kann durch die folgende Gleichung beschrieben werden:
Diese Menge an W rme entspricht der Menge an W rme, die von dem Wasser aufgenommen wird, das eine Masse von ERROR:8084 und die Temperaturen der Spezifische Wärme von Wasser ($c_w$), die Warmwassertemperatur ($T_i$) und ERROR:8054 hat, und kann durch die folgende Gleichung ausgedr ckt werden:
Diese beiden W rmemengen sind gleich, daher k nnen wir die folgende Gleichung aufstellen:
$m c (T_f - T_m) = M c_w (T_i - T_f)$
Auf diese Weise k nnen wir den Wert von
| $ c = c_w \displaystyle\frac{ M_w }{ m }\displaystyle\frac{( T_i - T_f )}{( T_f - T_m )}$ |
berechnen.
(ID 11117)
(ID 15635)
Beispiele
Die Kalorimetrie ist die Praxis der Messung von W rme, die bei chemischen Reaktionen, physikalischen Ver nderungen oder der W rmekapazit t beteiligt ist, unter Verwendung eines Kalorimeters. In diesem Prozess wird ein gut isolierter Beh lter vorbereitet, um den W rmeaustausch mit der Umgebung zu minimieren, und die zu untersuchende Substanz oder Reaktion wird darin platziert. Sobald die Reaktion oder der Prozess beginnt, wird das Kalorimeter versiegelt, um sicherzustellen, dass keine externe W rmeeinwirkung die Messung beeinflusst. Temperatur nderungen werden sorgf ltig mit einem Thermometer oder Temperatursensor berwacht, und die Masse sowie die spezifische W rmekapazit t der beteiligten Substanzen werden aufgezeichnet. Die aufgenommene oder abgegebene W rme der Substanz wird dann basierend auf den beobachteten Temperatur nderungen berechnet.
Es gibt verschiedene Arten von Kalorimetrie, wie die Kalorimetrie bei konstantem Druck, die Bombenkalorimetrie und die differentielle Scan-Kalorimetrie (DSC), die jeweils f r spezifische Reaktionen und Messungen geeignet sind. Anwendungen der Kalorimetrie umfassen die Bestimmung von Enthalpie nderungen bei chemischen Reaktionen, die Messung von W rmekapazit ten und Phasen berg ngen, das Studium von Stoffwechselraten in biologischen Systemen und die Charakterisierung von Materialien anhand ihrer thermischen Eigenschaften.
Zusammenfassend umfasst die Kalorimetrie die Vorbereitung des experimentellen Aufbaus, die Initiierung des Prozesses, die pr zise Messung von Temperatur nderungen und die Berechnung des W rmetransfers, um die thermischen Eigenschaften und Verhaltensweisen verschiedener Substanzen und Reaktionen zu analysieren.
(ID 15248)
Isolierter Kalorimeter mit einem Thermometer und einer Probe im Wasser. Daneben befindet sich ein professioneller Metall-Kalorimeter.
(ID 11120)
Schritte zur Durchf hrung der Messung:
Erhitzen Sie eine definierte Menge von ERROR:8084 bis zu ihrem Siedepunkt.
Gie en Sie das Wasser in einen isolierten Beh lter und messen Sie seine Menge (die Warmwassertemperatur ($T_i$)).
Wiegen Sie eine Probe von die Körpermasse ($m$), die sich bei einer Temperatur von die Probentemperatur ($T_m$) befindet.
Geben Sie die Probe in den Beh lter und r hren Sie, bis sie die Temperatur von ERROR:8054 erreicht.
Berechnen Sie den Wert von der Spezifische Wärme der Probe ($c$).
Diagramm:
(ID 11119)
(ID 15307)
ID:(1315, 0)