Calorimetre Un ghid complet - Conduirea științei
În calitate de asociat Amazon Conductscience Inc câștigă venituri din achiziții eligibile
Calorimetre: o prezentare generală
Calorimetrele sunt definite ca dispozitive care măsoară fluxul de căldură în sistemele termodinamice, precum și capacitatea termică specifică a diferitelor substanțe. Având în vedere importanța schimbărilor de căldură în timpul reacțiilor fizice și chimice, nu este de mirare că calorimetrele sunt instrumente educaționale și științifice de neprețuit.
Interesant este că măsurătorile schimbărilor de căldură sau entalpia nu erau obișnuite înainte de secolul al XVIII-lea. Fizicianul și chimistul scoțian Joseph Black a făcut distincția dintre căldură și temperatură și fizicianul și matematicianul englez James Joule care au definit căldura ca o formă de energie, care a favorizat măsurători calorimetrice în secolul al XIX-lea. Rețineți că unitatea de energie derivată J (joule) a fost numită după James Joule.
Odată cu progresele în termodinamică, calorimetrele au devenit un punct de interes științific. Primul calorimetru de bază a fost un calorimetru de gheață creat de chimistul francez Antoine Lavoisier în colaborare cu savantul francez Pierre-Simon Laplace. Rețineți că termenul calorimetru a fost inventat de Lavoisier în 1780. Cu toate acestea, chimistul francez Marcellin Berthelot a construit primul calorimetru modern în anii 1860.
Acum există diferite tipuri de calorimetre concepute pentru diferite scopuri și aplicații de cercetare. În timp ce unele unități sunt create pentru uz profesional, altele sunt potrivite pentru setările școlare și pentru uz casnic. Unele dintre cele mai frecvente tipuri includ calorimetrele de reacție, calorimetrele de scanare, microcalorimetrele izoterme, calorimetrele cu viteză accelerată și calorimetrele electromagnetice.
Alegerea unui calorimetru: factori de luat în considerare
Măsurarea fluxului de căldură este esențială în numeroase aspecte științifice, inginerești și de zi cu zi. La urma urmei, schimbul de căldură poate fi observat direct sau indirect aproape peste tot - mai ales când începem să transpirăm într-o cameră aglomerată. Cu o mare varietate de produse concepute pentru diferite scopuri de cercetare și educație, alegerea unui calorimetru poate fi însă o provocare. Cumpărătorii potențiali ar trebui să ia în considerare trei factori majori:
- Cerințe
- Specificații
- Costul total
Cerințe: Înainte de a achiziționa o unitate, utilizatorii ar trebui să definească procedurile de testare specifice pe care doresc să le facă. Un nutriționist care dorește să măsoare caloriile alimentare, de exemplu, va avea nevoie de un calorimetru diferit de cel al unui student care dorește să observe reacții chimice. Capacitatea și precizia eșantionului ar trebui, de asemenea, luate în considerare. În timp ce unii oameni de știință pot beneficia de o unitate care poate manipula mai multe probe la un moment dat, tinerii care învață vor beneficia de calorimetre simple de bază și de echipamente transparente pentru a observa îndeaproape reacțiile chimice.
Specificații: De la microcalorimetre adiabatice până la raze X, calorimetrele vin în diferite forme și dimensiuni, fiecare tip fiind proiectat diferit în scopuri de cercetare diferite. După cum sa menționat mai sus, trebuie luate în considerare capacitatea și precizia eșantionului. Alte considerații acoperă greutatea (mai ales dacă unitățile ar trebui transportate), dimensiunea și sursa de alimentare. Rețineți că două dintre principalele tipuri potrivite pentru începători și pentru uz casnic sunt ceașca de cafea și calorimetrul bombei. Calorimetrul cu ceașcă de cafea este un tip de calorimetru cu presiune constantă. Acest dispozitiv este ușor de utilizat și ideal pentru chimie bazată pe soluții și probe mici. Calorimetrul bombei, pe de altă parte, este un calorimetru de reacție etanș ideal pentru reacții solide și temperate ridicate. Calorimetrele bombei sunt extrem de precise și precise.
Costul total: Decizia asupra unui buget este, de asemenea, esențială. Rețineți că calorimetrele concepute pentru utilizare în laborator sunt mai sofisticate și mai scumpe. Calitatea construcției este o preocupare majoră la cumpărarea unui calorimetru; deoarece calorimetrele ar trebui să gestioneze reacțiile la căldură, unitățile sigure și fiabile sunt o necesitate. Pentru a oferi un exemplu, calorimetrele de reacție ar trebui să vină în mod ideal cu pereți dubli. Ar trebui luate în considerare, de asemenea, caracteristici suplimentare și echipamente de înlocuire. De fapt, unele calorimetre sunt comercializate ca kituri cu accesorii suplimentare, precum termometre și baterii. În plus, mărcile de renume pot asigura politici de livrare și returnare adecvate.