Met een calorimeter, kunt u meten reactie enthalpie of warmte capaciteit met behulp van de eindtemperatuur (Tf) van de inhoud. Maar wat als je weet de enthalpie van de reactie van uw reactie en de capaciteiten van de warmte van de materialen die u gebruikt en u wilt voorspellen wat Tf in plaats daarvan zal worden? Hiervoor kunt u ook--- en in feite, dit soort problemen is een veel voorkomende vraag op quizzen in chemie klassen.
Wat die u nodig hebt
- Potlood
- Papier
- Rekenmachine
Het huiswerk/quiz vraag herlezen en bepalen welke informatie u uit de vraag ophalen kunt. U krijgt waarschijnlijk een reactie enthalpie, de calorimeter-constante en de warmtecapaciteit van het mengsel gevormd door de reactie in de calorimeter, samen met de beginnende temperaturen.
Neem aan dat de calorimeter is perfect, dat wil zeggen dat het niet verliest warmte aan zijn omgeving.
Vergeet niet dat in een perfecte calorimeter, de warmte die door de reactie gelijk aan de som van de warmte die door de calorimeter is opgedaan en de warmte die de inhoud ervan is opgedaan is. Bovendien zowel de calorimeter en de inhoud ervan zal bereiken de dezelfde eindtemperatuur--Tf. Bijgevolg, kunt u deze informatie om te schrijven van de volgende vergelijking: reactie enthalpie (warmtecapaciteit van inhoud) = x (vulmassa) x (Ti - Tf) + (Calorimeter constante) x (Ti - Tf) waar Ti is de aanvankelijke temperatuur en Tf is de eindtemperatuur. Merk op dat u van Tfinal van Tinitial en niet de andere manier rond aftrekken bent. Dat is omdat in de chemie, reactie enthalpie negatief zijn als de reactie geeft warmte af. Als u wilt, kunt je Ti van Tf in plaats daarvan aftrekken, zolang u vergeet niet om het spiegelen van het teken op uw antwoord wanneer u klaar bent.
Voor Tf als volgt oplossen: reactie enthalpie (warmtecapaciteit van inhoud) = x (vulmassa) x (Ti - Tf) + (Calorimeter constante) x (Ti - Tf)
Factor (Ti - Tf) uit de rechterkant opleveren: reactie enthalpie (Ti - Tf) = x ((warmtecapaciteit van inhoud) x (vulmassa) + (Calorimeter constante))
Verdelen van beide kanten door ((warmtecapaciteit van inhoud) x (vulmassa) + (Calorimeter constante)) het volgende opleveren: reactie enthalpie / ((warmtecapaciteit van inhoud) x (vulmassa) + (Calorimeter constante)) = Ti - Tf
Het teken spiegelen aan beide zijden dan Ti toevoegen aan beide zijden het volgende opleveren: Ti - (reactie enthalpie / ((warmtecapaciteit van inhoud) x (vulmassa) + (Calorimeter constante))) = Tf
Sluit de getallen die u als onderdeel van de vraag en ze gebruiken voor het berekenen van de Tf. Bijvoorbeeld, als de enthalpie van de reactie is-200 kJ, de warmtecapaciteit van het mengsel gevormd door de reactie is 0.00418 kJ/gram Kelvin, de totale massa van de producten van de reactie is 200 gram, de calorimeter-constante is 2 kJ / K, en de aanvankelijke temperatuur is 25 C, wat is Tf?
Antwoord: Ten eerste, uitschrijven van uw vergelijking: Tf = Ti - (reactie enthalpie / ((warmtecapaciteit van inhoud) x (vulmassa) + (Calorimeter constante)))
Nu, sluit al uw nummers en op te lossen:
TF = 25 graden - (-200 kJ / (0.00418 kJ/g, K keer 200 g + 2 kJ/K))
TF = 25 graden - (-200 kJ / 2.836 kJ/K)
TF = 25 + 70,5
TF = 95.5 graden C
