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.