Měření tepla přijatého nebo odevzdaného při tepelné výměně

 

Q = c• m( t – t0 ),  t > t0

 

Příklad číslo 1 :

Ocelové závaží o hmotnosti 0,2 kg a o počáteční teplotě 15°C, ponoříme do vody o teplotě 90° v kalorimetru. Kalorimetr uzavřeme a vodu promícháme míchadlem.na teploměru sledujeme teplotu vody, až se ustálí. Naměříme 80°C. Potom je teplota závaží a vody stejná. Jaké teplo přijalo ocelové závaží od vody? Měrná tepelné kapacita oceli je 0,46 kJ/(kg • °C).

 

m = 0,2 kg                                                             Q = c• m( t – t0 )

t0 = 15°C                                                               Q = 0,46 • 0,2 • 65

t = 80°C                                                                 Q = 5,980 kJ

c = 0,46 kJ/(kg • °C)                                            Q = 6 kJ

 

Ocelové závaží přijalo teplo asi 6 kJ.

 

Příklad číslo 2 :

Do kalorimetru nalijeme vodu o hmotnosti 0,5 kg a teplotě 20°C. Ocelový váleček o hmotnosti 0,4 kg ponoříme do vařící se vody a ponecháme ho v ní dost dlouho, aby teplota válečku dosáhla teploty vody, tj. 100°C. Poté váleček rychle přesuneme do kalorimetru a uzavřeme jej. Na teploměru sledujeme teplotu a čekáme, až se ustálí. Naměříme 26°C. Jaké teplo přijme voda v kalorimetru.? Jaké teplo odevzdá ocelový váleček?

 

m1 = 0,5 kg                                                           Q1 = c1 • m1( t – t1 )

t1 = 20 °C                                                              Q1 = 4,2 • 0,5 • 6

c1 = 4,2 kJ/( kg • °C )                                           Q1 = 12,6 kJ

m2 = 0,4 kg                                                                                                                                                    Q1 = Q2

t2 = 100 °C                                                            Q2 = c2 • m2( t2 – t )

t = 26 °C                                                                Q2 = 0,46 • 0,4 • 74

Q1 = ?                                                                    Q2 = 13,6 kJ

Q2 =?                                                                   

 

Voda přijala teplo o hodnotě 12. kJ a ocelový váleček odevzdal teplo o hodnotě 13.6kJ. Rozdíl hodnot je způsoben nedostatečným izolováním vnitřní nádoby kalorimetru od okolí, ztrátami přenosu a odchylkami přesnosti při měření hmotnosti.