ความร้อนและแคลอรีมิเตอร์

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ความร้อนและแคลอรีมิเตอร์

ความร้อน vs. แคลอรีมิเตอร์

ในทางฟิสิกส์ ความร้อน (ใช้สัญลักษณ์ว่า Q) หมายถึง พลังงานที่ถ่ายเทจากสสารหรือระบบหนึ่งไปยังสสารหรือระบบอื่นโดยอาศัยความแตกต่างของอุณหภูมิ ในทางอุณหพลศาสตร์จะใช้ปริมาณ TdS ในการวัดปริมาณความร้อน ซึ่งมีความหมายถึง อุณหภูมิสัมบูรณ์ของวัตถุ (T) คูณกับอัตราการเพิ่มของเอนโทรปีในระบบเมื่อวัดที่พื้นผิวของวัตถุ ความร้อนสามารถไหลผ่านจากวัตถุที่มีอุณหภูมิสูงไปสู่วัตถุที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า หากต้องการให้ความร้อนถ่ายเทไปยังวัตถุที่มีอุณหภูมิเท่ากันหรือสูงกว่าจะทำได้ก็ต่อเมื่อใช้ปั๊มความร้อนเท่านั้น การสร้างแหล่งความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงสามารถทำได้จากปฏิกิริยาเคมี (เช่นการเผาไหม้) ปฏิกิริยานิวเคลียร์ (เช่นฟิวชันในดวงอาทิตย์) การเคลื่อนที่ของอนุภาคแม่เหล็กไฟฟ้า (เช่นเตาไฟฟ้า) หรือการเคลื่อนที่ทางกล (เช่นการเสียดสี) โดยที่อุณหภูมิเป็นหน่วยวัดปริมาณของพลังงานภายในหรือเอนทาลปี ซึ่งเป็นพื้นฐานที่ส่งผลต่ออัตราการถ่ายเทความร้อนของวัตถุนั้นๆ ความร้อนสามารถถ่ายเทระหว่างวัตถุได้สามวิธีคือ การแผ่รังสี การนำความร้อน และการพาความร้อน นอกจากนี้มีกระบวนการถ่ายเทความร้อนอีกแบบหนึ่งคือ ความร้อนแฝง ซึ่งเกิดขึ้นในกระบวนการเปลี่ยนแปลงสถานะ เช่น จากของแข็งเป็นของเหลว หรือจากของเหลวเป็นก๊าซ เป็นต้น. แคลอรีมิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ใช้ศึกษาการเปลี่ยนแปลงสมบัติของสาร ซึ่งก็คือ การวัดความร้อนของปฏิกิริยาเคมีหรือการเปลี่ยนแปลงทางการยภาพเช่นเดียวกับความร้อนจำเพาะ คำว่า calorimeter มาจากคำในภาษาละตินว่า calor แปลว่า ความร้อน แคลอรีมิเตอร์ประเภทที่ใช้กันโดยทั่วไปมากที่สุด ได้แก่ ดิฟเฟอเรนเชียล สแกนนิง แคลอรีเมทรี, ไอโซเธอร์มัล ไมโครแคลอรีมิเตอร์, แคลอรีมิเตอร์ไทเทรต และแคลอรีมิเตอร์อัตราเร่ง แคลอรีมิเตอร์รูปแบบง่าย ๆ ประกอบด้วยเทอร์โมมิเตอร์ติดเข้ากับภาชนะโลหะซึ่งมีน้ำบรรจุอยู่เต็มแขวนอยู่เหนือห้องเผาไหม้ เพื่อหาการเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีต่อโมลของสสาร A ในปฏิกิริยาระหว่างสองสสาร A และ B สสารจะถูกเพิ่มเข้าไปในแคลอรีมิเตอร์และบันทึกอุณหภูมิก่อนปฏิกิริยาและหลังปฏิกิริยา ค่าพลังงานที่ดูดหรือคายจากปฏิกิริยาสามารถหาได้จาก ผลคูณของผลต่างอุณหภูมิหารด้วยมวลและความร้อนจำเพาะของสสาร การเปลี่ยนแปลงเอนทัลปีของปฏิกิริยาสามารถหาได้จาก ผลหารระหว่างผลต่างอุณหภูมิต่อจำนวนโมลของสสาร A วิธีการดังกล่าวถูกใช้ในการสอนทางวิชาการเป็นหลัก เนื่องจากเป็นทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงสมบัติของสาร แต่แนวคิดนี้ไม่ได้รวมถึงความร้อนซึ่งสูญเสียผ่านทางภาชนะหรือความร้อนจำเพาะของเทอร์โมมิเตอร์และภาชนะ นอกเหนือจากนั้น วัตถุซึ่งวางอยู่ภายในแคลอรีมิเตอร์แสดงว่าวัตถุได้มีการแลกเปลี่ยนความร้อนกับแคลอรีมิเตอร์และเข้าไปในของเหลว และความร้อนจะถูกดูดกลืนโดยแคลอรีมิเตอร์และของเหลวเท่ากับที่ความร้อนซึ่งโลหะคายออกมา หมวดหมู่:อุปกรณ์ห้องปฏิบัติการ หมวดหมู่:เครื่องมือวัด ja:熱#熱量計.

อุณหภูมิ

อุณหภูมิของก๊าซอุดมคติอะตอมเดี่ยวสัมพันธ์กับค่าเฉลี่ยพลังงานจลน์ของอะตอม อุณหภูมิ คือการวัดค่าเฉลี่ยของพลังงานจลน์ของอนุภาคในสสารใดๆ ซึ่งสอดคล้องกับความร้อนหรือเย็นของสสารนั้น ในอดีตมีแนวคิดเกี่ยวกับอุณหภูมิเกิดขึ้นเป็น 2 แนวทาง คือตามแนวทางของหลักอุณหพลศาสตร์ และตามการอธิบายเชิงจุลภาคทางฟิสิกส์เชิงสถิติ แนวคิดทางอุณหพลศาสตร์นั้น ถูกพัฒนาขึ้นโดยลอร์ดเคลวิน โดยเกี่ยวข้องกับการวัดในเชิงมหภาค ดังนั้นคำจำกัดความอุณหภูมิในเชิงอุณหพลศาสตร์ในเบื้องแรก จึงระบุเกี่ยวกับค่าตัวแปรต่างๆ ที่สามารถตรวจวัดได้จากการสังเกต ส่วนแนวทางของฟิสิกส์เชิงสถิติจะให้ความเข้าใจในเชิงลึกยิ่งกว่าอุณหพลศาสตร์ โดยอธิบายถึงการสะสมจำนวนอนุภาคขนาดใหญ่ และตีความพารามิเตอร์ต่างๆ ในอุณหพลศาสตร์ (เชิงมหภาค) ในฐานะค่าเฉลี่ยทางสถิติของพารามิเตอร์ของอนุภาคในเชิงจุลภาค ในการศึกษาฟิสิกส์เชิงสถิติ สามารถตีความคำนิยามอุณหภูมิในอุณหพลศาสตร์ว่า เป็นการวัดพลังงานเฉลี่ยของอนุภาคในแต่ละองศาอิสระในระบบอุณหพลศาสตร์ โดยที่อุณหภูมินั้นสามารถมองเป็นคุณสมบัติเชิงสถิติ ดังนั้นระบบจึงต้องประกอบด้วยปริมาณอนุภาคจำนวนมากเพื่อจะสามารถบ่งบอกค่าอุณหภูมิอันมีความหมายที่นำไปใช้ประโยชน์ได้ ในของแข็ง พลังงานนี้พบในการสั่นไหวของอะตอมของสสารในสภาวะสมดุล ในแก๊สอุดมคติ พลังงานนี้พบในการเคลื่อนไหวไปมาของอนุภาคโมเลกุลของแก.

ความร้อนและอุณหภูมิ · อุณหภูมิและแคลอรีมิเตอร์ · ดูเพิ่มเติม »

ปฏิกิริยาเคมี

ปฏิกิริยาเคมี (Chemical reaction) คือกระบวนการที่เกิดจากการที่สารเคมีเกิดการเปลี่ยนแปลงแล้วส่งผลให้เกิดสารใหม่ขึ้นมาซึ่งมีคุณสมบัติเปลี่ยนไปจากเดิม โดยมีสารเริ่มต้นปฏิกิริยาเรียกว่า "สารตั้งต้น" (reactant) ซึ่งจะมีเพียงตัวเดียวหรือมากกว่า 1 ตัวก็ได้ มาเกิดปฏิกิริยากัน และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางเคมี ซึ่งก่อตัวขึ้นมาเป็นสารใหม่ที่เรียกว่า "ผลิตภัณฑ์" (product) ในที่สุด สารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจมีคุณสมบัติทางเคมีที่ต่างจากสารตั้งต้นเพียงเล็กน้อย แต่ในขณะเดียวกันสารผลิตภัณฑ์บางตัวอาจจะแตกต่างจากสารตั้งต้นโดยสิ้นเชิง แต่เดิมแล้ว คำจำกัดความของปฏิกิริยาเคมีจะเจาะจงไปเฉพาะที่การเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอน ซึ่งก่อให้เกิดการสร้างและสลายของพันธะเคมีเท่านั้น แม้ว่าแนวคิดทั่วไปของปฏิกิริยาเคมี โดยเฉพาะในเรื่องของสมการเคมี จะรวมไปถึงการเปลี่ยนสภาพของอนุภาคธาตุ (เป็นที่รู้จักกันในนามของไดอะแกรมฟายน์แมน) และยังรวมไปถึงปฏิกิริยานิวเคลียร์อีกด้วย แต่ถ้ายึดตามคำจำกัดความเดิมของปฏิกิริยาเคมี จะมีปฏิกิริยาเพียง 2 ชนิดคือปฏิกิริยารีดอกซ์ และปฏิกิริยากรด-เบส เท่านั้น โดยปฏิกิริยารีดอกซ์นั้นเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของประจุอิเล็กตรอนเดี่ยว และปฏิกิริยากรด-เบส เกี่ยวกับคู่อิเล็กตรอน ในการสังเคราะห์สารเคมี ปฏิกิริยาเคมีต่างๆ จะถูกนำมาผสมผสานกันเพื่อให้เกิดสารผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ในสาขาวิชาชีวเคมี เป็นที่ทราบกันว่า ปฏิกิริยาเคมีหลายๆ ต่อจึงจะก่อให้เกิดแนวทางการเปลี่ยนแปลง (metabolic pathway) ขึ้นมาเนื่องจากการที่จะสังเคราะห์ผลิตภัณฑ์โดยตรงนั้นไม่สามารถทำได้ในตัวเซลล์ในคราวเดียวเนื่องจากพลังงานในเซลล์นั้นไม่พอต่อการที่จะสังเคราะห์ ปฏิกิริยาเคมียังสามารถแบ่งได้เป็นปฏิกิริยาอินทรีย์เคมีและปฏิกิริยาอนินทรีย์เคมี หมวดหมู่:ปฏิกิริยาเคมี หมวดหมู่:เคมี.

ความร้อนและปฏิกิริยาเคมี · ปฏิกิริยาเคมีและแคลอรีมิเตอร์ · ดูเพิ่มเติม »