Kalorimetrie

Na měření tepla se používá kalorimetr, což je v principu tepelně izolovaná nádoba. Pro různé účely existují různé druhy kalorimetrů.

Například elektrický kalorimetr se skládá z tepelně izolované nádoby, v které je teploměr, zdroj tepla a míchadlo (při míchání kapaliny je lepší vyrovnání teplot). Průchodem elektrického proudu spirálou dojde k jejímu zahřátí a tímto teplem se zvýší teplota kapaliny v kalorimetru. Vzhledem k tomu, že množství tepla vzniklého ve spirále je závislé na elektrickém proudu a napětí, je tímto způsobem možné měřit teplo přijaté kapalinou o dané hmotnosti.

Pro určení tepelné kapacity tělesa pevného skupenství se hodí směšovací kalorimetr, což je tepelně izolovaná nádoba s míchadlem a teploměrem. Do kalorimetru se umístí kapalina o známé tepelné kapacitě ${\displaystyle K_{1}}$ a teplotě ${\displaystyle t_{1}}$. Do této kapaliny se potom ponoří těleso z pevné látky o teplotě ${\displaystyle t_{2}}$, která je vyšší než teplota kapaliny. Mezi kapalinou a tělesem proběhne tepelná výměna a po vytvoření tepelné rovnováhy bude mít soustava teplotu ${\displaystyle t}$.

Po vytvoření tepelné rovnováhy odevzdá pevné těleso teplo ${\displaystyle Q_{2}=K_{2}(t_{2}-t)}$ a kapalina přijme teplo ${\displaystyle Q_{1}=K_{1}(t-t_{1})}$. Protože je kalorimetr tepelně izolovaná soustava, bude platit ${\displaystyle Q_{1}=Q_{2}}$, odkud pro tepelnou kapacitu pevného tělesa dostaneme

${\displaystyle K_{2}={\frac {t-t_{1}}{t_{2}-t}}K_{1}}$

Tento vztah je možné považovat za jiný zápis kalorimetrické rovnice.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Kalorimetria na slovenské Wikipedii.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu kalorimetrie na Wikimedia Commons