咖啡杯熱法和量熱測量熱流量和焓變
更新時(shí)間：2021-05-07 點(diǎn)擊次數(shù)：1307次
甲的量熱計(jì)是一種裝置，用于測量在化學(xué)反應(yīng)中的熱流量的數(shù)量。熱量表的兩個(gè)最常見的類型是一杯咖啡的熱量計(jì)和彈式量熱?？Х缺繜嵊?jì)基本上是一個(gè)聚苯乙烯（聚苯乙烯泡沫塑料）有蓋杯。杯部分地填充有已知體積的水和溫度計(jì)的插入穿過杯的蓋，所以，它的燈泡是在水面以下。發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，在的咖啡杯量熱計(jì)中，如果水吸收反應(yīng)熱。用于計(jì)算所產(chǎn)生的熱量被吸收（用于制造各種制品，所以水的溫度降低）或演進(jìn)（輸給水水溫的變化，因此它的溫度升高）反應(yīng)制得。
熱流計(jì)算的關(guān)系：Q =（比熱）XMXΔT其中，q為熱流量，m是質(zhì)量（克），和，Δt是溫度的變化。的比熱是1克的物質(zhì)，1度的溫度上升所需要的熱量。水的比熱為4.18 J /（克·℃下）例如，考慮一種化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)發(fā)生在200克水的初始溫度為25.0℃。使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，在的咖啡杯量熱計(jì)中。作為該反應(yīng)的結(jié)果，水的溫度變?yōu)?1.0℃。熱流量的計(jì)算方法：q 水 = 4.18 J /（G·°C）×200 GX（31.0°C - 25.0°C），q 水 = 5.0×10 3 ?
換句話說，反應(yīng)的副產(chǎn)物進(jìn)化5000 J的熱量，丟失的水。反應(yīng)焓變ΔH，幅度相等但相反的符號水的熱流：ΔH 反應(yīng) = - （Q 水）回想一下，對于一個(gè)放熱反應(yīng)，ΔH<0，q 水為正。水吸收熱量，從反應(yīng)的溫度上升能夠被看見。對于吸熱反應(yīng)，ΔH> 0，Q 水是負(fù)的。對于該反應(yīng)的溫度和減少在水供應(yīng)熱量，能夠被看見。
彈熱量計(jì)咖啡杯量熱儀測量熱流在一個(gè)解決方案，是偉大的，但它不能被用于涉及氣體的反應(yīng)，因?yàn)樗麄儠与x杯?？Х缺繜嵊?jì)不能用于高溫反應(yīng)，或者，因?yàn)檫@些會融化杯。甲彈熱量計(jì)是用來測量氣體和高溫反應(yīng)熱流量。
量熱一杯咖啡量熱儀工作在相同的方式，有一個(gè)很大的區(qū)別。在咖啡杯量熱計(jì)，將反應(yīng)發(fā)生在水中。在彈式量熱計(jì)，在一個(gè)密封的金屬容器，該容器被放置在一個(gè)絕緣容器中的水發(fā)生反應(yīng)。從反應(yīng)的熱流量穿過密封容器的壁到水中。的水的溫度差被測量，只是因?yàn)樗且粋€(gè)咖啡杯量熱計(jì)。熱流分析是一個(gè)比較復(fù)雜，它是一杯咖啡的量熱計(jì)熱流入量熱儀的金屬部分，因?yàn)楸仨毧紤]：q 反應(yīng) = - （Q 水 + Q 彈）
其中q 水 = 4.18 J /（G·°C）XM 水 xΔT
有一個(gè)固定的質(zhì)量和比熱。有時(shí)也被稱為的質(zhì)量乘以它的比熱熱量計(jì)常數(shù)，用符號C的單位是焦耳每攝氏度表示。量熱常數(shù)實(shí)驗(yàn)確定會有所不同，從一個(gè)到下一個(gè)熱量計(jì)。的熱流是：
q = C X ΔT
熱量計(jì)常數(shù)是已知的，計(jì)算熱流量是一件簡單的事。內(nèi)彈式熱量計(jì)壓力經(jīng)常變化的反應(yīng)過程中，所以可能不相等幅度的焓變的熱流量。
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