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La chaleur de combustion est la quantité de chaleur ou d'énergie nécessaire pour brûler quelque chose. Apprendre à mesurer et à calculer la chaleur de combustion de diverses substances est une expérience d’apprentissage populaire et précieuse pour les étudiants en chimie. Il aide les élèves à comprendre comment définir l’énergie d’une réaction chimique grâce à une expérience pratique. Cette connaissance peut se traduire par une meilleure compréhension des réactions chimiques, telles que la combustion de carburant dans une voiture en énergie ou les calories provenant de la nourriture en énergie pour les corps. Utilisez cette expérience conçue avec des outils simples pour calculer la chaleur de combustion de la paraffine.
Expérience
Mesurez 100 mL d’eau et versez-le dans une canette de soda vide. Suspendez le thermomètre dans l'eau en utilisant du Sticky Tack dans la lèvre pour le maintenir en place. Le thermomètre ne doit pas toucher le fond ou les côtés de la boîte. Cet appareil s'appelle un calorimètre.
Couper l'autre canette de soda à 1 ou 2 pouces du bas. Jeter le haut. Mesurer la masse du fond de la canette de soda. Mesurez la masse de la bougie et placez-la au fond de la canette de soda.
Vérifiez la température de l'eau. Allumez la bougie à la paraffine et, en tenant votre calorimètre avec la pince, déplacez-la au-dessus de la paraffine allumée juste assez haut pour qu'il y ait assez d'oxygène pour maintenir le feu en combustion. Veillez à ne pas toucher la boîte ou à vous brûler.
Observez le thermomètre et notez la température lorsque la bougie cesse de brûler. Mesurez la masse de la bougie au fond de la canette de soda et soustrayez la masse du fond de la canette de soda mesurée à l’étape 2.
Calculs
Soustrayez la masse de bougie finale de la masse de bougie initiale pour calculer la masse totale brûlée. Soustrayez la température initiale de la température finale pour mesurer le changement de température.
Supposons que 1 mL d’eau équivaut à un gramme; par conséquent, cette expérience a utilisé 100 grammes d’eau et il faut 4,18 Joules (J) pour obtenir 1 gramme d’eau, 1 degré Celsius. Multipliez les grammes d'eau par le changement de température par 4,18 J pour mesurer l'énergie thermique totale nécessaire pour amener la température à son point le plus élevé en joules.
Divisez l'énergie thermique créée par la masse (en grammes) de la bougie qui a été brûlée pour calculer la chaleur de combustion de la paraffine exprimée en J / g.