Kalorimetri är en kvantitativ mätning av den värme som krävs eller utvecklas under en kemisk reaktion. När värme överförs till ett objekt stiger dess temperatur, och när värme avlägsnas sjunker temperaturen. En kalorimeter är instrumentet där den kemiska reaktionen eller fysikaliska processen äger rum.
För att mätningen ska bli korrekt är kalorimetern välisolerad, så att ingen värme kan tränga in i eller lämna apparaten. På så sätt kan all energi som omsätts i reaktionen registreras och beräknas på ett tillförlitligt sätt.
Enkla kalorimetrar som används i introducerande kemikurser består ofta av två staplade polystyrenmuggar (frigolitmuggar) med ett tätt passande plastlock. I locket finns ett hål där en termometer placeras för att mäta temperaturen hos den värme som frigörs eller absorberas under reaktionen. Enligt forskning vid Dartmouth College används denna typ av kalorimeter för att bestämma reaktionsvärmen vid konstant atmosfärstryck.
För att experimentet ska ge exakta resultat måste kalorimetern vara helt torr, och volymerna av lösningarna bör mätas noggrant. Temperaturförändringen bestäms genom att man först mäter reaktanternas begynnelsetemperatur och därefter den högsta temperatur som uppnås när reaktionen är slutförd. Skillnaden mellan dessa värden ligger sedan till grund för beräkningen av den omsatta energin.
Eftersom värmen som avges i en exoterm process är lika stor som den värme som tas upp av kalorimetern leder exoterma processer i kalorimetern till en ökning av dess temperatur. Omvänt är den värme som absorberas i en endoterm process lika stor som den värme som kalorimetern förlorar, vilket innebär att endoterma processer ger en sänkning av kalorimeterns temperatur.
Kalorimetrar kan även användas för att bestämma värmekapacitet, det vill säga den värme som krävs för att höja temperaturen hos ett ämne med en grad. Detta framgår av forskning från kemiska institutionen vid Davidson College. Det är ofta önskvärt att känna till kalorimeterns egen värmekapacitet snarare än värmekapaciteten hos hela kalorimetrisystemet, alltså kombinationen av kalorimeter och vatten.
Utöver möjligheten att mäta värmeutbytet i kemiska reaktioner och systemets värmekapacitet kan kalorimetrar också användas för att bestämma energihalten i livsmedel. Enligt forskare vid Georgia State University mäts energiinnehållet genom att livsmedlet förbränns i en syreatmosfär, varefter energiutbytet beräknas utifrån kalorimeterns temperaturökning.
Kalorimetrar kan dessutom användas för att mäta ett ämnes specifika värmekapacitet. Specifik värmekapacitet definieras som den mängd värme per massenhet som krävs för att höja temperaturen med en grad Celsius.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online