Kalorimetrie ist eine Methode zur Messung der Wärmeübertragung innerhalb einer chemischen Reaktion oder anderer physikalischer Prozesse, wie z. B. einer Änderung zwischen verschiedenen Zuständen der Materie.
Der Begriff "Kalorimetrie" stammt aus dem Lateinischen Kalor ("Hitze") und Griechisch Metron ("messen"), bedeutet also "Wärme messen". Geräte zur Durchführung von Kalorimetriemessungen werden aufgerufen Kalorimeter.
Wie Kalorimetrie funktioniert
Da Wärme eine Energieform ist, folgt sie den Regeln der Energieeinsparung. Wenn ein System in einer Wärmeisolation enthalten ist (mit anderen Worten, Wärme kann nicht in das System eindringen oder es verlassen), dann keine Wärmeenergie Das, was in einem Teil des Systems verloren geht, muss in einem anderen Teil des Systems gewonnen werden.
Wenn Sie beispielsweise eine gute, thermisch isolierende Thermoskanne haben, die heißen Kaffee enthält, bleibt der Kaffee heiß, während er in der Thermoskanne versiegelt ist. Wenn Sie jedoch Eis in den heißen Kaffee geben und ihn wieder verschließen, werden Sie feststellen, wenn Sie ihn später öffnen dass der Kaffee Wärme verlor und das Eis Wärme gewann... und dadurch schmolz, wodurch Sie verwässert wurden Kaffee!
Nehmen wir nun an, dass Sie anstelle von heißem Kaffee in einer Thermoskanne Wasser in einem Kalorimeter hatten. Das Kalorimeter ist gut isoliert und ein Thermometer ist in das Kalorimeter eingebaut, um die Temperatur des Wassers im Inneren genau zu messen. Wenn wir dann Eis ins Wasser geben würden, würde es schmelzen - genau wie im Kaffeebeispiel. Aber dieses Mal misst das Kalorimeter kontinuierlich die Temperatur vom Wasser. Hitze verlässt das Wasser und geht in das Eis, wodurch es schmilzt. Wenn Sie also die Temperatur auf dem Kalorimeter beobachten, sinkt die Wassertemperatur. Schließlich würde das gesamte Eis geschmolzen sein und das Wasser würde einen neuen Zustand erreichen thermisches Gleichgewicht, bei dem sich die Temperatur nicht mehr ändert.
Aus der Änderung der Temperatur im Wasser können Sie dann die Menge an Wärmeenergie berechnen, die zum Schmelzen des Eises benötigt wurde. Und das, meine Freunde, ist Kalorimetrie.