化学概論

用語

• 爆弾熱量計爆弾熱量計は、特定の反応の燃焼熱を測定するために使用される一定体積熱量計の一種です。
• 熱量1グラムの水の温度を1℃上昇させるのに必要なエネルギー量約4.18ジュールに相当する非SI単位のエネルギーです。 カロリー（資本Cと）=1000カロリー。

爆弾熱量計

爆弾熱量計は、反応が吸収または放出する熱を測定するために使用され、実際には食品のカロリー含有量を測定するために使用され 爆弾熱量計は、特定の反応の燃焼熱を測定するために使用される一定体積熱量計の一種である。 例えば、我々は寿司ロールの熱含有量を決定することに興味があった場合、例えば、我々はそれが含まれているカロリーの数を調べるために探しているだろう。 これを行うために、私たちは”爆弾”と呼ばれる容器に寿司ロールを置き、それを密封し、熱量計の中の水に浸します。 それから、私達は純粋な酸素のガス（O2）でポンプでくむ前に爆弾からすべての空気を避難させます。 酸素が加えられた後、ヒューズはそれにより二酸化炭素、気体水および熱をもたらす燃焼させるためにサンプルを発火させます。 このように、爆弾熱量計は、これらの燃焼反応で気体生成物から生成される大きな圧力に耐えるように構築されています。

サンプルが完全に燃焼されると、反応中に放出された熱は水と熱量計に移動します。 水の温度変化は温度計で測定されます。 反応中に放出される総熱は、水と熱量計によって得られる熱に等しくなります：

q_{rxn}=-q_{cal}

熱量計によって得られる熱は、水と熱量計自体によって得られた熱の合計であることに注意してください。 これは次のように表すことができます:Q_{cal}=m_{water}C_{water}\Delta T+C_{cal}\Delta T

ここで、Cwaterは水の比熱容量（1\frac{cal}{g^{\circ}C}）を表し、Ccalは熱量計の熱容量（通常は\frac{cal}{g{\circ}C}）を表します。 したがって、爆弾熱量測定実験を実行する際には、Ccalを決定するために熱量計を校正する必要があります。

爆弾熱量計は体積が一定であるため、圧力-体積の仕事はありません。 結果として:

Δ U=qV

ここで、Δ Uは内部エネルギーの変化であり、qVは一定体積の条件下で測定された反応によって吸収または放出される熱を示す。 （この式は、以前は”内部エネルギーとエンタルピー”のセクションで導出されました。 したがって、反応によって放出される全熱は、一定の圧力の条件下で測定されるエンタルピー（Δ H）の変化ではなく、内部エネルギー（Δ U）の変化に関連する。

そのような実験によって生み出された値は、私たちの体が食べ物をどのように燃やすかを完全には反映していません。 例えば、我々は繊維を消化することができないので、得られた値は、実験的（合計）値と実際の（人体が吸収できるもの）値との間のそのような違いを説明するた