Kalorimetrická rovnice
Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Kalorimetrická rovnice popisuje tepelnou výměnu těles, pro kterou platí zákon zachování energie - tedy veškeré teplo, které při výměně jedno těleso odevzdá, druhé těleso přijme.
[editovat] Matematická formulace
Matematicky řečeno, teplo Q1 odevzdané teplejším tělesem chladnějšímu tělesu se rovná teplu Q2, které přijme chladnější těleso od teplejšího tělesa. Tedy po dosazení za Q1 a Q2:
- c1m1(t1 − t) = c2m2(t − t2)
Veličiny označené indexem 1 přísluší teplejšímu tělesu a veličiny označené indexem 2 přísluší chladnějšímu tělesu. Veličina c určuje měrnou tepelnou kapacitu tělesa, veličina m hmotnost, t1,2 počáteční teploty těles a t bez indexu výslednou teplotu.
Pokud je neznámou veličinou c nebo m, za teploty se musí dosadit termodynamická teplota nebo teplota v jednotkách Celsia (přičemž Celsiova teplotní stupnice však nezačíná absolutní nulou, a proto výsledné rozdíly teplot t1 − t a t − t2 musí být v absolutní hodnotě - čili jde o výslednou kladnou velikost zvýšení/snížení teploty).
[editovat] Kompenzace měření kalorimetrem
K experimentálnímu měření veličin kalorimetrické rovnice se používají tzv. kalorimetry, zejména pak směšovací kalorimetry. Aby byla zachována přesnost měření, musí se do rovnice zahrnout i samotný kalorimetr. Pakliže je v kalorimetru chladnější kapalina a přidáme teplejší těleso, platí:
- c1m1(t1 − t) = c2m2(t − t2) + Ck(t − t2)
kde započítáváme i teplo Ck(t − t2) kalorimetru, Ck představuje tepelnou kapacitu kalorimetru a t − t2 přírůstek teploty. Jestliže máme situaci opačnou, kalorimetr teplo odevzdává, a proto platí:
- c1m1(t1 − t) = c2m2(t − t2) − Ck(t1 − t)
kde t1 − t představuje úbytek teploty.
