Kalorimetrická rovnica

Z Wikipédie

Kalorimetrická rovnica je rovnica aplikujúca zákon zachovania energie na procesy výmeny tepla. Na jej základe možno určovať mernú tepelnú kapacitu materiálov.

[upraviť] Rovnica

Teplo, ktoré odovzdá teplejšie teleso sa rovná teplu, ktoré chladnejšie teleso príjme. Preto platí:

$c_1 \cdot m_1 \cdot (t_1 - t) = c_2 \cdot m_2 \cdot (t - t_2)$

$t$ - výsledná teplota sústavy
$m 1$ - hmotnosť teplejšieho telesa
$m 2$ - hmotnosť kvapaliny
$t 1$ - začiatočná teplota teplejšieho telesa
$t 2$ - začiatočná kvapaliny
$c 1$ - merná tepelná kapacita teplejšieho telesa
$c 2$ - merná tepelná kapacita kvapaliny

[upraviť] Meranie tepelnej kapacity

Do zmiešavacieho kalorimetra (tepelne izolovanej nádoby s kvapalinou) sa vloží teleso, ktorého teplota je väčšia ako teplota kvapaliny. Predpokladá sa, že látka, z ktorej je teleso chemicky nereaguje s kvapalinou a pri tepelnej výmene medzi telesom a kvapalinou nenastáva zmena skupenstva. Tepelná výmena bude prebiehať tak dlho, až nastane rovnovážny stav, pri ktorom sa teploty telesa a kvapaliny vyrovnajú na výslednú teplotu. Zo zákona zachovania energie vyplýva, že sa zmena vnútornej energie sústavy skladajúcej sa z telesa a kvapaliny v tepelne izolovanej nádobe sa pritom nemení. Ako kvapalina sa najčastejšie používa voda. Pri meraní sa zvýši nielen teplota kvapaliny, ale aj kalorimetra. Tepelnú kapacita kalorimetra sa určí zo vzťahu, kde $Q$ je teplo, ktoré príjme kalorimeter, ak sa jeho teplota zvýši o $Δ t$ . Pre popísanú tepelnú výmenu platí:

$c_1 \cdot m_1 \cdot (t_1 - t) = c_2 \cdot m_2 \cdot (t - t_2) + C \cdot (t - t_2)$