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Die Verbrennungswärme ist die Menge an Wärme oder Energie, die benötigt wird, um etwas zu verbrennen. Das Lernen, die Verbrennungswärme verschiedener Substanzen zu messen und zu berechnen, ist eine beliebte und wertvolle Lernerfahrung für Chemiestudenten. Es hilft den Schülern zu verstehen, wie die Energie, die in eine chemische Reaktion eintritt, durch praktische Erfahrung definiert wird. Dieses Wissen kann zu einem besseren Verständnis chemischer Reaktionen führen, beispielsweise der Verbrennung von Kraftstoff in einem Auto zu Energie oder von Kalorien aus Lebensmitteln zu Energie für Körper. Verwenden Sie dieses Experiment, das mit einfachen Werkzeugen entwickelt wurde, um die Verbrennungswärme von Paraffinwachs zu berechnen.
Experiment
Messen Sie 100 ml Wasser und gießen Sie es in eine leere Getränkedose. Hängen Sie das Thermometer mit Sticky Tack in der Lippe in das Wasser, um es zu fixieren. Das Thermometer darf weder den Boden noch die Seiten der Dose berühren. Dieses Gerät wird als Kalorimeter bezeichnet.
Schneiden Sie die andere Getränkedose 1 oder 2 Zoll vom Boden. Wirf das Oberteil weg. Messen Sie die Masse des Bodens der Getränkedose. Messen Sie die Masse der Kerze und stellen Sie sie auf den Boden der Getränkedose.
Überprüfen Sie die Wassertemperatur. Zünde die Paraffinkerze an und halte dein Kalorimeter mit der Zange über das brennende Paraffin, nur so hoch, dass genügend Sauerstoff vorhanden ist, um das Feuer am Brennen zu halten. Achten Sie darauf, dass Sie die Dose nicht berühren oder sich verbrennen.
Beobachten Sie das Thermometer und notieren Sie die Temperatur, wenn die Kerze aufhört zu brennen. Messen Sie die Masse der Kerze im Boden der Getränkedose und subtrahieren Sie die Masse des Bodens der Getränkedose, wie in Schritt 2 gemessen.
Berechnungen
Subtrahieren Sie die endgültige Kerzenmasse von der anfänglichen Kerzenmasse, um die verbrannte Gesamtmasse zu berechnen. Subtrahieren Sie die Anfangstemperatur von der Endtemperatur, um die Temperaturänderung zu messen.
Angenommen, 1 ml Wasser entspricht einem Gramm. Daher wurden bei diesem Experiment 100 g Wasser verwendet, und es wurden 4,18 Joule (J) benötigt, um 1 g Wasser um 1 Grad Celsius zu erhöhen. Multiplizieren Sie die Gramm Wasser mit der Temperaturänderung mit 4,18 J, um die gesamte Wärmeenergie zu messen, die erforderlich war, um die Temperatur auf den höchsten Wert in Joules zu bringen.
Teilen Sie die erzeugte Wärmeenergie durch die Masse (in Gramm) der Kerze, die verbrannt wurde, um die in J / g ausgedrückte Verbrennungswärme von Paraffinwachs zu berechnen.