Introdução à Química
Objetivo de Aprendizagem
- Descrevem como um calorímetro de bomba funciona
Pontos-Chave
- Um calorímetro de bomba é usada para medir a variação de energia interna, \Delta U , de uma reação. Em volume constante, isto é igual a qV, o calor da reação.
- o calorímetro tem a sua própria capacidade térmica, que deve ser tida em conta aquando dos cálculos.
Termos
- bomba calorimeterA bomba calorímetro é um tipo de constante-volume calorímetro utilizado na medição do calor de combustão de uma determinada reação.A quantidade de energia necessária para elevar a temperatura de 1 grama de água em 1 °C. É uma unidade de energia não SI equivalente a aproximadamente 4,18 Joules. Uma caloria ( com capital C) = 1000 calorias.
o calorímetro Da Bomba
a calorimetria da bomba é utilizada para medir o calor que uma reacção absorve ou liberta, e é praticamente utilizada para medir o teor calórico dos alimentos. Um calorímetro de bomba é um tipo de calorímetro de volume constante usado para medir o calor de combustão de uma reação em particular. Por exemplo, se estivéssemos interessados em determinar o teor de calor de um rolo de sushi, por exemplo, estaríamos procurando descobrir o número de calorias que ele contém. A fim de fazer isso, nós colocaríamos o rolo de sushi em um recipiente referido como a” bomba”, selá-lo, e então imergi-lo na água dentro do calorímetro. Então, nós evacuaríamos todo o ar da bomba antes de bombear em gás de oxigênio puro (O2). Depois que o oxigênio é adicionado, um fusível incendiaria a amostra causando-lhe combustão, produzindo dióxido de carbono, água gasosa e calor. Como tal, calorímetros de bomba são construídos para suportar as grandes pressões produzidas a partir dos produtos gasosos nestas reações de combustão.
uma vez que a amostra é completamente queimada, o calor libertado na reacção transfere-se para a água e para o calorímetro. A variação de temperatura da água é medida com um termómetro. O total de calor emitido na reação será igual ao calor ganho pela água e o calorímetro:
q_{rxn}=-q_{cal}
tenha em mente que o calor obtido pelo calorímetro é a soma do calor ganho pela água, bem como o calorímetro si. Isto pode ser expresso da seguinte forma::
q_{cal}=m_{água}C_{água}\Delta T+C_{cal}\Delta T
onde Cwater denota a capacidade térmica da água (1 \frac{cal}{g ^{\circ}C}), e Ccal é a capacidade calorífica do calorímetro (normalmente em \frac{cal}{^{\circ}C}). Portanto, ao executar experimentos de calorimetria de bomba, é necessário calibrar o calorímetro para determinar o Ccal.
uma vez que o volume é constante para um calorímetro de bomba, não há nenhum trabalho de volume de pressão. Como resultado:
ΔU = qV
em que ΔU é a variação da energia interna, e qV representa o calor absorvido ou libertado pela reacção medida em condições de volume constante. (Esta expressão foi anteriormente derivada na seção” energia interna e entalpia”. Assim, o calor total dado pela reação está relacionado com a mudança na energia interna (ΔU), não a variação na entalpia (ΔH) que é medida sob condições de pressão constante.
o valor produzido por tais experiências não reflecte completamente como o nosso corpo queima alimentos. Por exemplo, não podemos digerir a fibra, então os valores obtidos têm de ser corrigidos para ter em conta essas diferenças entre os valores experimentais (total) e reais (o que o corpo humano pode absorver).
