کالری متر

کالریمتر. [ ل ُ م ِ ] ( فرانسوی، اِ ) گرماسنج. میزان الحراره. رجوع به گرماسنج در همین لغت نامه شود.

ابزاری برای اندازه گیری میزان حرارت اجسام، گرماسنج.

گرماسنج یا کالُری مِتر ( به انگلیسی: Calorimeter ) دستگاهی است که برای گرماسنجی، اندازه گیری دمای واکنش های شیمیایی و تغییرات فیزیکی و همچنین ظرفیت گرمایی ویژه از آن استفاده می شود. ریشه واژه کالریمتر لغت لاتین کالر به معنی گرماست. کالریمترهای اسکن تفاضلی، کالریمترهای ایزوترمال ( هم دما )، کالریمترهای سنجش حجمی ( تیتراسیون ) و کالریمترهای افزایش دهنده آهنگ واکنش از معمول ترین انواع کالری مترها هستند. کالریمترهای ساده تنها متشکل از یک دماسنج متصل به ظرف فلزی پر از آب است که در بالای محفظه احتراق قرار دارد.
برای پیدا کردن آنتالپی تغییرات هر مول ماده A در واکنش با B، مایعات به داخل کالریمتر ریخته شده و دمای اولیه و پایانی ( پس از پایان واکنش ) را یادداشت می کنیم. ضرب تغییرات دما با جرم و ظرفیت گرمای ویژه مایع به ما میزان انرژی خارج شده در طول واکنش ( با فرض گرمازا بودن واکنش ) را می دهد. تقسیم تغییرات انرژی به تعداد مولها X که در واکنش حضور داشتند به ما تغییرات آنتالپی واکنش را می دهد. از این شیوه در آموزشهای اولیه آکادمیک برای توصیف تئوری گرماسنجی استفاده می شود. میزان گرمایی که توسط محفظه از بین می رود یا ظرفیت گرمای ترمومتر و محفظه آن را در نظر نمی گیرند. به علاوه، شئ ای که در داخل کالریمتر قرار می گیرد انتقال گرمای شی به کالریمتر و به مایع و گرمای جذب شده از کالریمتر و مایع برابر با گرمای داده شده از فلز است را نشان می دهد.
بمب گرماسنج وسیله ایی برای اندازه گیری مقدار انرژی آزاد شده از سوختن نمونه های مورد نظر است برای استفاده از این وسیله
• ۱ - نمونه ایی از مادهٔ واکنش دهنده با وزن مشخص درون فنجانک بمب قرار داده شده و سپس با گاز اکسیژن تحت فشار پر می شود
• ۲ - بمب در مقدار معینی آب که در که در یک مخزن عایق کاری شده قرار دارد گذاشته می شود در این مرحله دمای آغازین T 1 {\displaystyle T_{1}} یادداشت شده سپس با گرم کردن سسیم افروزش که داخل نمونه قرار دارد واکنش سوختن آغاز می شود گرمای حاصل از واکنش به وسیله گرماسنج و محتویات آن ( آب ) جذب می شود و پس از پایان واکنش دمای نهایی T 2 {\displaystyle T_{2}} را یادداشت می کنیم گرمای جذب یا آزاد شده توسط واکنش با رابطهٔ زیر به دست می آید
• Q= C t {\displaystyle C_{t}} ( T 2 {\displaystyle T_{2}} - T 1 {\displaystyle T_{1}} ) ۱
• C t {\displaystyle C_{t}} از رابطهٔ زیر به دست می آید
• C t {\displaystyle C_{t}} = C w {\displaystyle C_{w}} + C m {\displaystyle C_{m}}
• ظرفیت گرمایی ویژه آب= C w {\displaystyle C_{w}}
• ظرفیت گرمایی ویژه دستگاه= C m {\displaystyle C_{m}}

💡 گاز طبیعی حاصل از عملیات فرآورش نهایی دارا ی مشخصات بدون رنگ، بدون بو و سبک‌تر از هوا می‌باشد. ارزش حرارتی یک گاز، مقدار حرارتی است که در اثر سوختن یک مترمکعب آن گاز ایجاد می‌شود که بدین ترتیب ارزش حرارتی هر متر مکعب متان تقریباً معادل ارزش حرارتی یک لیتر نفت سفید می‌باشد و به عبارت دیگر چنانچه یک فوت مکعب از آن سوزانده شود معادل با ۲۵۲ کیلو کالری انرژی حرارتی آزاد می‌نماید که از این لحاظ در مقایسه با دیگر سوختها بسیار قابل توجه می‌باشد. هیدروکربن‌ها با فرمول عمومی CnH2n+۲ اجزاء اصلی گاز طبیعی بوده و منابع عمده انرژی می‌باشند. افزایش اتم‌های کربن مولکول هیدروکربن را سنگینتر و ارزش حرارتی آن افزونتر می‌سازد. ارزش حرارتی هیدروکربن‌های متان و اتان از ۸۴۰۰ تا ۱۰۲۰۰ کیلو کالری به‌ازای هر مترمکعب آن‌ها می‌باشد. ارزش حرارتی هیدروکربن پروپان برابر با ۲۲۲۰۰ کیلو کالری به‌ازای هر مترمکعب آن می‌باشد. ارزش حرارتی هیدروکربن بوتان برابر با ۲۸۵۰۰ کیلو کالری به‌ازای هر مترمکعب آن می‌باشد. گاز طبیعی شامل ۸۵ درصد گاز متان و ۱۲ درصد گاز اتان و ۳ درصد گاز پروپان، بوتان، ازت و غیره می‌باشد.

💡 کالریمتری اندازه‌گیری گرمای آزاد شده یا جذب شده توسط واکنش‌های شیمیایی است. این سنجش‌ها بسیار کلی هستند، از آنجا که بسیاری از واکنش‌ها شامل تغییر در گرما و با استفاده از میکرو کالری متر سنجش می‌شود، آنزیم یا بستر زیادی لازم نیست. از این روش‌ها می‌توان برای اندازه‌گیری واکنش‌هایی استفاده کرد که سنجش آنها با روش‌های دیگر ممکن نیست.