什么是量熱計(Calorimetry)？
在最基本的層面上，量熱法是研究熱量吸收和損失的科學。它測量給定物質中的能量變化，并讓觀察者和研究人員了解分解或改變物質所需的能量。一個化學過程既可以吸收也可以釋放能量，而且可以吸收能量的很多倍是以熱量的形式...
在最基本的層面上，量熱法是研究熱量吸收和損失的科學。它測量給定物質中的能量變化，并讓觀察者和研究人員了解分解或改變物質所需的能量。一個化學過程既可以吸收也可以釋放能量，而且可以吸收能量的很多倍是以熱量的形式存在的。營養分析是這一信息最常用的用途之一。食物在消化過程中分解為能量，這會產生可測量的能源成本，但金屬和其他物質也會分解，通常是在暴露于環境熱量下。了解這些情況對于工程和其他相關行業的人員。計算通常使用一種稱為量熱計的裝置進行，根據測試的性質和所需的特殊性，計算可以非常簡單，也可以非常復雜。關鍵通常是能夠持續測量溫度隨時間的變化
使用量熱法，科學家可以測量在給定的化學反應中釋放或吸收多少能量。基本概念量熱計作為一門科學有點復雜，要理解它的更深層的工作原理，通常需要對基礎物理和熱力學有一個堅實的理解不過，從更基本的角度來看，這些計算可以看作是根據物質釋放或吸收的熱量來確定其固有能量的方法。溫度測量通常是中心焦點。觀察一種物質隨時間的溫度變化，可以對其吸收或給予的能量進行測量現在許多地區都要求餐館為他們的食物提供卡路里計數。為什么這很重要大多數化合物，從硬金屬到食物物質，都含有原始能量，但除非物質發生某種變化，否則通常不會起任何作用。例如，當物體受熱或暴露于其他環境因素時，潛能通常會轉化為可測量的東西。了解物質是如何分解的以及在什么條件下發生的，對于許多不同的應用來說都是非常重要的。它是如何工作的科學家通常使用被稱為量熱計的工具來測量反應吸收或釋放的熱量。有兩種不同的類型。許多高中理科學生都熟悉在泡沫杯中進行的一種非常基本的量熱法杯子充當絕緣體，學生們用它來測量水隨時間的溫度變化這種實驗的結果可以讓學生對能量測量有一個基本的掌握，但是對于更嚴肅的工作來說，通常不夠精確。更嚴重的計算通常需要更密集的工具。一種被稱為彈式量熱計的裝置就是一個非常常見的例子。這臺設備通常是制造出來的一種不會改變體積的鋼制外殼的"炸彈"。反應物被放在炸彈內，炸彈被放在另一個裝滿水的容器里。然后記錄水的溫度，反應通常以爆炸的形式發生在反應發生前進行實驗，通常通過添加氧氣將炸彈中的物質置于極壓下，科學家還必須承受熱量在確定吸收或釋放多少熱量之前，要考慮設備的容量。熱容是測量將設備升高一攝氏度所需的熱量。反應后，取水的溫度。在所有這些值都已知之后，然后科學家就可以計算出被吸收或失去的熱量。在營養計算中，熱量計算被用于尤其是在許多食品中食品都含有一定的卡路里含量，這基本上是對它們提供的能量的描述，這反過來又說明了一個人需要付出多少勞動才能"燃燒"或"消耗"攝入的熱量。世界上大多數包裝食品制造商都會計算他們生產的商品的卡路里含量把這個量表印在包裝上。廣義地說，卡路里是熱量的量度，它代表將一克純水的溫度提高一攝氏度所需要的熱量。大寫的卡路里通常是食品包裝上的特征實際上是千卡：即1000卡路里。一些國家不使用卡路里作為食品能量的計量單位，而是用焦耳來描述食品能量。每一卡路里中大約有4.2焦耳當用量熱法測定食物的卡路里含量時，脫水的食物會被放在一個彈式量熱計中，然后燃燒食物，以找出食物的能量。因此，當一個人吃一個100千卡（約4200焦耳）的食物時，它需要100千卡（約4200焦耳）的熱量4200焦耳），熱量計通常用于測量反應中吸收或釋放的熱量。
使用量熱法，科學家可以測量在給定的化學反應中釋放或吸收多少能量。基本概念量熱計作為一門科學有點復雜，要理解它的更深層的工作原理，通常需要對基礎物理和熱力學有一個堅實的理解不過，從更基本的角度來看，這些計算可以看作是根據物質釋放或吸收的熱量來確定其固有能量的方法。溫度測量通常是中心焦點。觀察一種物質隨時間的溫度變化，可以對其吸收或給予的能量進行測量現在許多地區都要求餐館為他們的食物提供卡路里計數。為什么這很重要大多數化合物，從硬金屬到食物物質，都含有原始能量，但除非物質發生某種變化，否則通常不會起任何作用。例如，當物體受熱或暴露于其他環境因素時，潛能通常會轉化為可測量的東西。了解物質是如何分解的以及在什么條件下發生的，對于許多不同的應用來說都是非常重要的。它是如何工作的科學家通常使用被稱為量熱計的工具來測量反應吸收或釋放的熱量。有兩種不同的類型。許多高中理科學生都熟悉在泡沫杯中進行的一種非常基本的量熱法杯子充當絕緣體，學生們用它來測量水隨時間的溫度變化這種實驗的結果可以讓學生對能量測量有一個基本的掌握，但是對于更嚴肅的工作來說，通常不夠精確。更嚴重的計算通常需要更密集的工具。一種被稱為彈式量熱計的裝置就是一個非常常見的例子。這臺設備通常是制造出來的一種不會改變體積的鋼制外殼的"炸彈"。反應物被放在炸彈內，炸彈被放在另一個裝滿水的容器里。然后記錄水的溫度，反應通常以爆炸的形式發生在反應發生前進行實驗，通常通過添加氧氣將炸彈中的物質置于極壓下，科學家還必須承受熱量在確定吸收或釋放多少熱量之前，要考慮設備的容量。熱容是測量將設備升高一攝氏度所需的熱量。反應后，取水的溫度。在所有這些值都已知之后，然后科學家就可以計算出被吸收或失去的熱量。在營養計算中，熱量計算被用于尤其是在許多食品中食品都含有一定的卡路里含量，這基本上是對它們提供的能量的描述，這反過來又說明了一個人需要付出多少勞動才能"燃燒"或"消耗"攝入的熱量。世界上大多數包裝食品制造商都會計算他們生產的商品的卡路里含量把這個量表印在包裝上。廣義地說，卡路里是熱量的量度，它代表將一克純水的溫度提高一攝氏度所需要的熱量。大寫的卡路里通常是食品包裝上的特征實際上是千卡：即1000卡路里。一些國家不使用卡路里作為食品能量的計量單位，而是用焦耳來描述食品能量。每一卡路里中大約有4.2焦耳當用量熱法測定食物的卡路里含量時，脫水的食物會被放在一個彈式量熱計中，然后燃燒食物，以找出食物的能量。因此，當一個人吃一個100千卡（約4200焦耳）的食物時，它需要100千卡（約4200焦耳）的熱量4200焦耳），熱量計通常用于測量反應中吸收或釋放的熱量。
- 發表于 2020-08-24 07:45
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- 分類：科學教育
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