Aký je rozdiel medzi bombovým kalorimetrom a kalorimetrom na šálku kávy?

Bombový kalorimeter a kalorimeter na šálku kávy sú obe zariadenia používané na meranie tepla vyrobeného alebo spotrebovaného chemickou reakciou. Líšia sa však konštrukciou a spôsobom merania tepla.

Bombový kalorimeter:

1. Konštrukcia:

- Kalorimeter bomby pozostáva zo silnej, zapečatenej kovovej nádoby nazývanej bomba, zvyčajne vyrobenej z nehrdzavejúcej ocele.

- Bomba je ponorená do známeho objemu vody vo vnútri izolovanej nádoby.

2. Postup:

- Reakcia prebieha vo vnútri bomby, ktorá je naplnená kyslíkom pod vysokým tlakom.

- Testovaná látka (vzorka) sa umiestni do malej nádoby v bombe.

- Elektrický obvod zapáli vzorku, čo spôsobí jej reakciu a uvoľnenie tepla.

3. Meranie tepla:

- Zmena teploty vody obklopujúcej bombu sa presne meria pomocou teplomera alebo teplotnej sondy.

- Teplo uvoľnené reakciou sa vypočíta na základe zmeny teploty a tepelnej kapacity systému (vrátane vody, bomby a iných komponentov).

Kalorimeter šálky kávy:

1. Konštrukcia:

- Kalorimeter na šálku kávy je jednoduchší a pozostáva z polystyrénového alebo plastového pohára (podobne ako šálka na kávu).

- Pohár sa naplní známym objemom vody a reakčná nádoba (zvyčajne skúmavka alebo malá kadička) sa umiestni do vody.

2. Postup:

- Reakcia prebieha v reakčnej nádobe a uvoľnené alebo absorbované teplo sa prenáša do vody.

- Zmena teploty vody sa meria teplomerom.

3. Meranie tepla:

- Teplo zapojené do reakcie sa vypočíta na základe zmeny teploty vody, hmotnosti vody a špecifickej tepelnej kapacity vody.

Hlavný rozdiel medzi bombovým kalorimetrom a kalorimetrom na šálku kávy spočíva v spôsobe zadržiavania a merania tepla. Bombové kalorimetre pracujú pod vysokým tlakom a umožňujú presné meranie tepelných zmien pri vysokoenergetických reakciách. Na druhej strane šálkové kalorimetre na kávu sú jednoduchšie na použitie a vhodné na meranie tepelných zmien pri nízkoenergetických reakciách.

Bombové kalorimetre sa okrem iného často používajú na presné stanovenie výhrevnosti palív a výbušnín. Kalorimetre na šálky kávy sa vďaka svojej jednoduchosti bežne používajú v úvodných chemických laboratóriách na demonštráciu tepelných zmien pri jednoduchých chemických reakciách.