Kui miski põleb, eraldab see energiat soojuse ja valguse kujul. Konkreetse leegi poolt vabanev energia hulk erineb olenevalt põletatavast kütusest. Saate testida kütusest vabanevat energiahulka, mõõtes temperatuurimuutust, mille leek veeanumas tekitab. Üks energia mõõtmise viise on kalorimeetri konstrueerimine, mis mõõdab keemilises reaktsioonis või termilises protsessis osalevat soojushulka.
1
Mõõtke vett mõõtesilindriga. Oluline on täpselt teada, kui palju vett te kasutate. See võimaldab teil arvutada, kui palju energiat kulus vee soojendamiseks. Kasutage mõõtesilindrit, et mõõta katse jaoks täpselt 100 milliliitrit (3,4-fl untsi) vett. Märkige see summa märkmikusse.
2
Valage vesi soodapurki. Alumiiniumist soodakann juhib soojust tõhusamalt kui klaassilinder. Olge ettevaatlik, et vett ei voolaks maha. On oluline, et salvestatud veekogus oleks õige.
3
Asetage purk oma kütuseallika kohale. Kuna kuumus tõuseb, saate kõige suurema soojusülekande, kui purk asetada otse kütuseallika kohale. Kasutage alust või ehitage mingi lihtne seade, et hoida purki 6–8 sentimeetrit (2,4–3,1 tolli) kütuseallika kohal. Kasutage purgi paigal hoidmiseks metalli. Materjalid, nagu puit või plast, võivad sulada või süttida, seega kasutage aluse ehitamisel kindlasti tuleohutuid materjale.
4
Mõõtke vee algtemperatuur. Ilma vee algtemperatuurita ei saa te teada, kui palju soojust neelus. Pange termomeeter vette ja võtke näit. Kirjutage näit üles, et see täpselt meeles oleks. Näiteks võib teie esialgne näit olla 20 °C (68 °F). Parim on mõõta Celsiuse kraadides, kuna see lihtsustab teie matemaatikat hiljem.
5
Süütage kütus vee all. Kütuse süütamiseks kasutage tikku või grillsüütajat. Tavalised testitavad kütused on maapähkliõli, taimeõli, metanool või etanool. Seda sammu peaks tegema järelevalve all olev täiskasvanu. Kandke silmade ja käte kaitsmiseks kindaid ja kaitseprille. Enne kütuse süütamist koostage ohutusplaan juhuks, kui midagi läheb valesti või tulekahju levib. Hoidke läheduses tulekustutit.
6
Tehke vee lõplik temperatuurinäit. Kui kogu kütus on ära põlenud või kui olete selle kustutanud, vajate teist temperatuurinäitu. Kasutage sama termomeetrit ja sisestage see vette. Salvestage lõplik temperatuur, et seda kasutada kütuse põletamisel vabaneva energia arvutamisel. Lõplik näit peaks olema suurem kui teie esialgne näit. Näiteks võib see sõltuvalt kütusest olla umbes 24 °C (75 °F).
7
Leidke temperatuuride erinevus. Lahutage lõpptemperatuurist algtemperatuur. See näitab, kui palju muutis vee temperatuuri selle all põlev kütus. Teisendage see arv Celsiuse kraadidesse, kui teie mõõtmised ei olnud Celsiuse kraadides. Saate teisendada arvu Fahrenheiti kraadidest Celsiuse kraadidesse, kasutades võrrandit C=(F−32)x5/9{displaystyle C=(F-32)x5/9 } kus C on temperatuur Celsiuse kraadides ja F on temperatuur Fahrenheiti kraadides. Näide on 24 °C (75,2 °F) – 20 °C (68,0 °F) = 4 °C (39,2 °F). °F).
8
Korrutage temperatuuride erinevus vee erisoojusega. Vee erisoojus on soojushulk, mis kulub 1 grammi vee temperatuuri tõstmiseks 1 Celsiuse kraadi võrra. Vee puhul on erisoojus 1 kalor Celsiuse grammi kohta. See tähendab, et 1 grammi vee soojendamiseks 1 kraadi Celsiuse järgi kulub 1 kalorit. Erisoojuse mõõtühikuks on 1 kalorit / (gramm x Celsiuse kraadid). Korrutades selle temperatuuri erinevusega, saadakse 4 kraadi Celsiuse järgi x 1 kalorit / ( gramm x Celsiuse kraadi) = 4 kalorit grammi kohta.
9
Vee massi tegur. Nüüd korrutage soojuserinevuse ja erisoojuse korrutis kasutatud vee kogusega. Pange tähele, et 1 ml vett võrdub 1 grammi veega. Veenduge, et kasutate ühikut grammi. See annab teie energeetilise vabanemise: 4 kalorit grammi kohta x 100 grammi = 400 kalorit.
10
Mõistke, et teie süsteem kaotab osa energiast. Kuigi osa vabanevast soojusest läheb otse üles ja vette, pole teie süsteem täiuslik. Osa soojust läheb kaotsi ümbritsevasse õhku. Väike kogus soojust neelab ka purk ise. Soojuskadude kompenseerimiseks on vähe võimalik ära teha. Kui proovite teha ülitäpseid katseid, võite investeerida kaubanduslikusse kalorimeetrisse, kuid isegi siis ei pruugi tulemused olla 100% tõhusad.