Concepte cheie și rezumat

Calorimetria este utilizată pentru a măsura cantitatea de energie termică transferată într-un proces chimic sau fizic. Acest lucru necesită măsurarea atentă a schimbării temperaturii care are loc în timpul procesului și a maselor sistemului și a împrejurimilor. Aceste cantități măsurate sunt apoi utilizate pentru a calcula cantitatea de căldură produsă sau consumată în proces utilizând relații matematice cunoscute.

Calorimetrele sunt proiectate pentru a reduce la minimum schimbul de energie între sistemul studiat și împrejurimile acestuia. Acestea variază de la calorimetrele simple pentru ceașcă de cafea folosite de studenții introductivi la chimie până la calorimetrele sofisticate cu bombe utilizate pentru a determina conținutul de energie al alimentelor.

Chimie Exerciții de sfârșit de capitol

O sticlă de 500 mL de apă la temperatura camerei și o sticlă de 2 L de apă la aceeași temperatură au fost plasate într-un frigider. După 30 de minute, sticla de 500 mL de apă se răcise la temperatura frigiderului. O oră mai târziu, 2 litri de apă s-au răcit la aceeași temperatură. Când a fost întrebat ce probă de apă a pierdut cea mai mare căldură, un elev a răspuns că ambele sticle au pierdut aceeași cantitate de căldură, deoarece au început la aceeași temperatură și au terminat la aceeași temperatură. Un al doilea student a crezut că sticla de apă de 2 litri a pierdut mai multă căldură deoarece era mai multă apă. Un al treilea student a crezut că sticla de 500 mL de apă a pierdut mai multă căldură, deoarece s-a răcit mai repede. Un al patrulea student a crezut că nu este posibil să spunem pentru că nu cunoaștem temperatura inițială și temperatura finală a apei. Indicați care dintre aceste răspunsuri este corect și descrieți eroarea în fiecare dintre celelalte răspunsuri.
Cantitatea de căldură măsurată pentru reacția din Exemplul 3 ar fi mai mare, mai mică sau ar rămâne aceeași dacă am folosi un calorimetru care era un izolator mai slab decât un calorimetru cu ceașcă de cafea? Explică-ți răspunsul.
Cantitatea de căldură absorbită de dizolvarea din Exemplul 4 ar părea mai mare, mai mică sau ar rămâne aceeași dacă experimentatorul ar folosi un calorimetru care era un izolator mai slab decât un calorimetru pentru ceașcă de cafea? Explică-ți răspunsul.
Cantitatea de căldură absorbită de dizolvarea din Exemplul 4 ar părea mai mare, mai mică sau ar rămâne aceeași dacă s-ar lua în considerare capacitatea de căldură a calorimetrului? Explică-ți răspunsul.
Câți mililitri de apă la 23 ° C cu o densitate de 1,00 g/mL trebuie amestecați cu 180 mL (aproximativ 6 oz) de cafea la 95 ° C, astfel încât combinația rezultată să aibă o temperatură de 60 ° C? Să presupunem că cafeaua și apa au aceeași densitate și aceeași căldură specifică.
Cât de mult se va reduce temperatura unei cești (180 g) de cafea la 95 ° C atunci când o cafea de 45 g (căldură specifică 0,24 J/g ° C) la 25 ° C este plasată în cafea și cele două sunt permise sa atingi aceeasi temperatura? Să presupunem că cafeaua are aceeași densitate și căldură specifică ca și apa.
O lingură de aluminiu de 45 g (căldură specifică 0,88 J/g ° C) la 24 ° C este plasată în 180 mL (180 g) de cafea la 85 ° C și temperatura celor două devine egală.