Vad är skillnaden mellan en bombkalorimeter och en kaffekoppkalorimeter?

En bombkalorimeter och en kaffekoppkalorimeter är båda enheter som används för att mäta värmen som produceras eller förbrukas av en kemisk reaktion. De skiljer sig dock åt i sin konstruktion och hur de mäter värme.

Bombkalorimeter:

1. Konstruktion:

– En bombkalorimeter består av en stark, förseglad metallbehållare som kallas bomben, vanligtvis gjord av rostfritt stål.

– Bomben är nedsänkt i en känd volym vatten inuti en isolerad behållare.

2. Procedur:

– Reaktionen utförs inuti bomben, som är fylld med syre vid högt tryck.

- Ämnet som ska testas (provet) placeras i en liten behållare i bomben.

- En elektrisk krets antänder provet, vilket får det att reagera och avge värme.

3. Mätning av värme:

– Temperaturförändringen av vattnet som omger bomben mäts exakt med en termometer eller temperatursond.

- Värmen som frigörs av reaktionen beräknas utifrån temperaturförändringen och systemets värmekapacitet (inklusive vattnet, bomben och andra komponenter).

Kalorimeter för kaffekopp:

1. Konstruktion:

– En kaffekoppkalorimeter är enklare och består av en frigolit- eller plastmugg (liknar en kaffekopp).

- Bägaren fylls med en känd volym vatten och reaktionsbehållaren (vanligtvis ett provrör eller en liten bägare) placeras i vattnet.

2. Procedur:

- Reaktionen utförs i reaktionsbehållaren och den värme som frigörs eller absorberas överförs till vattnet.

- Vattnets temperaturförändring mäts med en termometer.

3. Mätning av värme:

- Värmen som ingår i reaktionen beräknas utifrån vattnets temperaturförändring, vattenmassan och vattnets specifika värmekapacitet.

Den största skillnaden mellan en bombkalorimeter och en kaffekoppkalorimeter ligger i hur värmen hålls och mäts. Bombkalorimetrar arbetar under högt tryck och möjliggör exakta mätningar av värmeförändringar i högenergireaktioner. Å andra sidan är kaffekoppkalorimetrar enklare att använda och lämpliga för att mäta värmeförändringar i lågenergireaktioner.

Bombkalorimetrar används ofta för noggrann bestämning av värmevärdet för bränslen och sprängämnen, bland andra applikationer. Kaffekoppkalorimetrar, på grund av sin enkelhet, används ofta i inledande kemilaboratorier för att demonstrera värmeförändringar i enkla kemiska reaktioner.