Определение постоянной калориметра

Перед измерением тепловых эффектов необходимо определить постоянную калориметра (К).

К – количество теплоты, необходимое для нагревания калориметра на 1°. Эта постоянная зависит от теплоемкости всех составных частей калориметра. При нагревании калориметра на Dt потребуется тепла

DН =

Постоянную калориметра можно определить по известной теплоте растворения какой-либо соли (KCl, KNO₃, NH₄Cl и др.).

Для определения константы калориметра наливают в сосуд Дьюара 500 мл воды. На технических весах берут навеску соли KCl 0,2 моль (14,90 г) с точностью до 0,01 г.

1. Предварительный период. Начинают перемешивать воду мешалкой и записывают показания термометра через каждую минуту в течение 5 минут.

2. Главный период. Быстро высыпают соль в воду при перемешивании, фиксируют изменение температуры через 0,5 мин до полного растворения соли.

3. Заключительный период. Отсчет температуры производят через 1 мин в течение 5 минут.

На основании полученных данных строят график t°= f(t) для определения действительного изменения температур при растворении соли КСl.

Рис.1. Зависимость изменения температуры растворения соли

КСl от времени.

АВ – предварительный период

ВС – главный период

СД – заключительный период.

Чтобы определить Dt, главный период опыта делят на 2 части и через середину восстанавливают перпендикуляр. Далее кривые АВ и СД продолжают до пересечения с этим перпендикуляром. Расстояние между полученными точками MN соответствует тому изменению температуры, которое имело бы место, если бы удалось сократить до нуля продолжительность главного периода и устранить в тот период влияние теплообмена с окружающей средой. Отрезок MN будет равен действительному изменению температуры Dt. Постоянная калориметра определяется по уравнению:

где DН_{раств-я} (КСl) = 18,3 кДж/моль = 4,37 ккал/моль при 20°С (DН_{раств-я} (КСl) – теплота растворения 1 моль КСl)

m _KCl – масса навески КСl, г;

М(КСl) – молярная масса KCl, г/моль.