Como resolver para a temperatura final em um calorímetro

Reler a pergunta lição de casa / teste e determinar quais informações você pode extrair da questão. Provavelmente será dada uma entalpia de reacção, a constante de calorímetro e a capacidade de calor da mistura formada pela reacção no calorímetro, juntamente com as temperaturas a partir.

Assuma que o calorímetro é perfeita, isto é, que não perde calor para o ambiente.

Lembrar que em um calorímetro perfeito, o calor libertado pela reacção é igual à soma do calor ganho pelo calorímetro e o calor ganho pelo seu conteúdo. Além disso, tanto o calorímetro e o seu conteúdo vai atingir a mesma temperatura final - Tf. Consequentemente, você pode usar esta informação para escrever a seguinte equação: entalpia de reacção = (capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) x (Ti - Tf) + (calorímetro constante) x (Ti - Tf), onde Ti é a inicial temperatura e Tf é a temperatura final. Observe que você está subtraindo Tfinal de Tinitial e não o contrário. Isso porque em química, entalpias de reação são negativos se a reação libera calor. Se você quiser, você pode subtrair Ti de Tf em vez disso, contanto que você lembre-se de inverter o sinal em sua resposta quando você está feito.

Resolva para Tf como segue: Reacção entalpia = (capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) x (Ti - Tf) + (calorímetro constante) x (Ti - Tf)

Factor (Ti - Tf) para fora do lado direito para dar origem a: Reacção entalpia = (Ti - Tf) x ((capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) + (constante Calorímetro))

Dividir ambos os lados por ((capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) + (constante Calorímetro)) para se obter o seguinte: entalpia / ((capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) + (constante Calorímetro)) Reacção = Ti - Tf

Virar o sinal em ambos os lados, em seguida, adicione Ti para ambos os lados para produzir o seguinte: Ti - (entalpia / ((capacidade de reação de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) + (calorímetro constante))) = Tf

Ligue os números apresentados-lo como parte da pergunta e usá-los para calcular Tf. Por exemplo, se a entalpia de reacção é de -200 kJ, a capacidade de calor da mistura formada pela reacção é 0,00418 kJ / grama Kelvin, a massa total dos produtos da reacção é de 200 gramas, a constante de calorímetro 2 é kJ / K , e a temperatura inicial é de 25 ° C, o que é Tf?

Resposta: Em primeiro lugar, escrever sua equação: TF = Ti - (Reaction entalpia / ((capacidade de calor de conteúdos) x (massa do conteúdo) + (calorímetro constante)))

Agora, conecte todos os seus números e resolver:

Tf = 25 graus - (vezes -200 kJ / (0,00418 kJ / g K 200 g + 2 kJ / K))

Tf = 25 graus - (-200 kJ / 2.836 kJ / K)

Tf = 25 + 70,5

Tf = 95.5 graus C