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普通化學(下)
二 卡計
許 多 反 應 之 反 應 熱 可 直 接 測 定, 測 定 反 應 熱 之 裝 置, 稱 為 熱 量 計 或 卡 計
(calorimeter),型式可大分為兩種:
1. 定壓卡計:
為開口式,即在大氣壓力下,用來測定物質的反應
熱,測得的反應熱為 ΔH(定壓反應熱),定壓卡計(圖
10-2)常用於中和熱之測定。
簡易的定壓卡計可使用兩個套疊在一起的保麗龍杯子,
上面蓋上蓋子,蓋子上戳一小孔,再由小孔置入溫度計和攪
拌棒即成。
利用定壓卡計測定中和熱的原理如下:酸鹼中和為放熱
反應,放出的熱量會使水溶液和卡計本身的溫度上升,由上
升的度數,即可計算求得該中和反應的中和熱。(假設水溶
液的比熱與水相同,為 1cal/g.℃)。 圖 10-2 定壓卡計
ΔH:中和熱(cal)
m:卡計中水溶液的質量(g)
公式
ΔH = msΔT + CΔT s:水溶液的比熱(1 cal/g.℃)
10-3
C:卡計的熱容量(cal/℃)
ΔT:溫度上升的度數
使用定壓卡計測定中和熱時,須先測得
卡計的熱容量(卡計溫度每升高 1℃所需的熱
量),這可藉由將定量熱水加入卡計內的定量
冷水中,由於熱水所釋出的熱量應等於冷水與
卡計所吸收的熱量,因此測量其溫度的變化,
再經由計算,即可得到卡計的熱容量。
2. 定容卡計:
為密閉式,測得的反應熱為 ΔU(定容反
應熱),定容卡計普遍應用於燃燒熱之測定, 圖 10-3 彈卡計
這種卡計又稱為彈卡計(bomb calorimeter)
(圖 10-3)。
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