سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
همانطور که می دانید واکنش های شیمیایی به دو دسته گرماگیر و گرماده تقسیم می شوند. اما سوال اینجاست که آیا می توان این گرما را اندازه گیری کرد؟ چه روش هایی برای اندازه گیری گرمای یک واکنش وجود دارد؟ در این درس با روش مستقیم گرماسنجی و دستگاهی به نام گرماسنج
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

گرماسنجی

چکیده: همانطور که می دانید واکنش های شیمیایی به دو دسته گرماگیر و گرماده تقسیم می شوند. اما سوال اینجاست که آیا می توان این گرما را اندازه گیری کرد؟ چه روش هایی برای اندازه گیری گرمای یک واکنش وجود دارد؟ در این درس با روش مستقیم گرماسنجی و دستگاهی به نام گرماسنج آشنا خواهید شد.


شرح درس: 
گرمای یک واکنش را می توان به روش مستقیم و غیرمستقیم تعیین کرد. در روش مستقیم باید مقداری از واکنش دهنده ها را در شرایط مناسب بر هم اثر داد و گرمای یک واکنش را به طور مستقیم اندازه گیری کرد. برای این کار از دستگاهی به نام گرماسنج استفاده می شود.
گرما سنج دستگاهی است که برای اندازه گیری گرمای آزاد شده یا جذب شده در یک واکنش شیمیایی به کار برده می شود. در اینجا دو نوع گرما سنج لیوانی و بمبی را بررسی می کنیم.


گرماسنج لیوانی:
برای ساختن یک گرماسنج لیوانی کافیست دو لیوان یکبار مصرف را داخل هم قرار داده و با قطعه ای یونالیت درپوشی برای آن بسازید. در لیوان داخلی مقدار معینی آب یا محلول یک واکنش دهنده و هم چنین یک دماسنج  و یک هم زن قرار دارد.
توجه: ظرف گرماسنج لیوانی نباید با محیط بیرون گرما مبادله کند. به همین خاطر پیشنهاد می شود که از لیوان های یک بار مصرف یا پلاستیکی برای ساخت آن استفاده شود.

 

گرماسنجی

 

برای استفاده از این گرماسنج، ابتدا دمای اولیه آب یا محلول را اندازه گیری می کنیم؛ سپس واکنش دهنده دوم را اضافه کرده و بعد از انجام واکنش، دمای نهایی را از روی دماسنج می خوانیم. با توجه به اختلاف دمای پیش و پس از آزمایش و نیز ظرفیت گرمایی گرماسنج، گرمای واکنش از رابطه زیر محاسبه می شود:

 

گرمای واکنش = ظرفیت گرمایی گرماسنج (t2 - t 1) ×

 

نکته: از گرماسنج لیوانی برای اندازه گیری گرمای یک واکنش در فشار ثابت استفاده می گردد و واکنش در فشار هوای معمولی یعنی یک اتمسفر انجام می شود. از این نکته می توان نتیجه گرفت که در گرماسنج لیوانی تغییر آنتالپی اندازه گیری می شود نه تغییر انرژی درونی.

    • ظرفیت گرمایی گرماسنج به آب یا محلول واکنش و نیز لوازم گرماسنج بستگی دارد.


گرماسنج بمبی:
در گرماسنج بمبی، محفظه انجام واکنش (بمب فولادی) درون یک حمام آب قرار دارد. آب درون این حمام به منظور همگون شدن دما به طور پیوسته در حال به هم خوردن است. از این نوع گرماسنج برای اندازه گیری گرمای سوختن یک ماده استفاده می شود.

 

گرماسنجی


برای استفاده از این گرماسنج، ابتدا نمونه ای از واکنش دهنده را که به طور دقیق توزین شده در بمب فولادی قرار می دهند و آن را با گاز اکسیژن تحت فشار پر می کنند. بعد از این مرحله بمب فولادی را درون مقداری آب توزین شده، در محفظه ای عایق، فرو برده و دمای اولیه مجموعه را با دماسنج اندازه می گیرند. به وسیله یک سیم آتش زن که در بمب قرار دارد و از طریق الکتریسیته تا دمای اشتعال گرم می شود، واکنش سوختن آغاز شده و گرمای حاصل از آن سبب افزایش دمای مجموعه می شود. دمای نهایی به وسیله دماسنج تعیین می گردد و گرمای واکنش با توجه به اختلاف دمای اولیه و نهایی و نیز ظرفیت گرمایی اجزای سازنده گرماسنج از طریق یک رابطه ساده محاسبه می شود.

 

گرمای واکنش = ظرفیت گرمایی گرماسنج (t2 - t1) ×

 

نکته: گرماسنج بمبی برای اندازه گیری دقیق گرمای سوختن یک ماده در حجم ثابت به کار می رود. در واقع می توان دریافت که در این گرماسنج تغییر انرژی درونی اندازه گیری می شود نه تغییر آنتالپی.


مرکز یادگیری سایت تبیان – تهیه و تنظیم: مهسا شاه حسینی

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین