Isi
Jika Anda akan melakukan percobaan untuk menentukan jumlah panas yang hilang atau diperoleh dalam reaksi kimia atau proses lain, Anda harus melakukannya dalam wadah. Wadah, yang merupakan kalorimeter, bisa sederhana seperti cangkir styrofoam atau secanggih wadah tahan ledakan yang direndam dalam air. Either way, itu akan menyerap sebagian panas, jadi penting untuk mengkalibrasi sebelum Anda melakukan percobaan. Kalibrasi memberi Anda angka yang disebut konstanta kalorimeter. Ini adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu kalorimeter sebesar 1 derajat Celcius. Setelah mengetahui konstanta ini, Anda dapat menggunakan kalorimeter untuk mengukur panas spesifik bahan lain.
Menentukan Konstan Kalorimeter
Ketika Anda menggabungkan jumlah suatu zat dengan jumlah yang sama dari zat yang sama pada suhu yang berbeda dan mengukur suhu kesetimbangan, Anda harus menemukannya di tengah-tengah antara suhu awal. Tapi itu idealisasi. Pada kenyataannya, beberapa panas akan diserap oleh kalorimeter.
Salah satu cara untuk mengkalibrasi kalorimeter adalah dengan mencampur dua jumlah air di dalamnya pada suhu yang berbeda dan mencatat suhu kesetimbangan. Air berfungsi dengan baik untuk tujuan ini karena memiliki panas spesifik yang mudah ditangani (Cs) dari 1 kalori per gram per derajat Celcius (4,186 Joule / g ˚C). Tuangkan air panas dalam jumlah yang diketahui (m1) ke dalam kalorimeter yang mengandung sejumlah air dingin (m2) dan catat suhu kesetimbangan campuran. Anda akan menemukan panas yang hilang oleh air hangat lebih dari panas yang diperoleh oleh air dingin. Perbedaannya adalah panas yang diserap oleh kalorimeter.
Air panas kehilangan sejumlah energi panas yang diberikan oleh q1 = m1CS∆T1, dan air dingin memperoleh jumlah yang sama dengan q2 = m2CS∆T2. Jumlah yang diserap kalorimeter adalah (q1 - q2) = (m1 CS∆T1 ) - (m2CS∆T2). Suhu kalorimeter naik dengan jumlah yang sama dengan air dingin, sehingga kapasitas kalorimeter panas, yang sama dengan konstanta kalorimeter (cc), adalah (q).1 - q2) ÷ ∆T2 cal / g ˚C atau
cc = CS (m1∆T1 + m2∆T2) ÷ ∆T2 cal / g ˚C
Mengukur Panas Spesifik
Setelah Anda mengetahui kapasitas panasnya, Anda dapat menggunakan kalorimeter untuk menghitung panas spesifik suatu zat yang tidak diketahui. Panaskan massa zat yang diketahui (m1) ke suhu tertentu (T1). Tambahkan ke kalorimeter di mana Anda sudah menempatkan massa lain dari zat yang sama (m2) pada suhu yang lebih dingin (T2). Tunggu suhu mencapai kesetimbangan dan catat suhu kesetimbangan itu (TE).
Anda menemukan panas spesifik dari zat dengan menggunakan persamaan di atas, disusun ulang untuk menyelesaikan untuk CS.
CS = (cc • ∆T2) ÷ (m1∆T1 + m2∆T2) cal / g ˚C.