Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio LIUOSKALORIMETRINEN TUTKIMUS. Työn tavoitteet Yleensä kemiallisten ja fysikaalisten muutosten yhteydessä joko vapautuu tai sitoutuu lämpöä. Tämä johtuu siitä, että eri aineet ja niiden eri olomuodot sisältävät eri määrän sisäistä energiaa. Siten tuotteiden kokonaisenergia on pienempi tai suurempi kuin lähtöaineiden. Tässä työssä tutustut kalorimetriin, jonka avulla voidaan tutkia erilaisissa fysikaalisissa ja kemiallisissa prosesseissa vapautuvia tai sitoutuvia lämpömääriä. Mittaamalla kalorimetrisen reaktion yhteydessä tapahtuva lämpötilan muutos saadaan selville lämpömäärän muutos. Reaktiolämpöjen tunteminen on tärkeää reaktioiden spontaanisuuden määrittämisessä ja prosessien suunnittelussa. Niiden perusteella saadaan selville esimerkiksi se, tarvitseeko systeemiä lämmittää vai jäähdyttää reaktion aikaansaamiseksi. Kalorimetrejä on olemassa hyvin monenlaisia riippuen siitä, millaisen fysikaalisen tai kemiallisen prosessin tutkimiseen niitä käytetään. Tässä työssä käytössä on lämpöeristetty vedellä täytetty astia eli vesikalorimetri, jossa lämpömäärien määrittäminen perustuu veden lämpötilan muutosten mittaamiseen. Työn ensimmäisessä osassa kalibroit käyttämäsi vesikalorimetrin määrittämällä sen vesiarvon tuomalla kalorimetriin tunnetun lämpömäärän kuumentamalla lämmitysvastusta sähköisesti ja mittaamalla lämpötilan muutoksen. Toisessa osassa mittaat yhdisteen liukenemislämmön lisäämällä kalorimetriin suolaa, jonka massan olet määrittänyt punnitsemalla ja mittaamalla liukenemisessa syntyvän lämpötilan muutoksen. Mittaustulosten käsittelyssä otat huomioon myös mahdollisen kalorimetrin ja ympäristön välisen lämmönvaihdon tekemällä graafisella menetelmällä korjauksen havaitsemiisi lämpötilan muutoksiin. 2. Teoria 2. Kalorimetrin vesiarvon määritys Periaatekuva työssä käytettävästä vesikalorimetristä on esitetty kuvassa. Varsinainen kalorimetri on kannella peitetty, lämpöeristetty astia, joka mittauksissa täytetään tunnetulla vesimäärällä. Lämpötilojen mittaamiseksi kalorimetrin sisälle on viety digitaalisen lämpömittarin mittapää. Kalorimetrin vesiar- Lämmitys H 2 O Lämpötilan mittaus Sekoittaja Kuva. Vesikalorimetri.
2 Liuoskalorimetrinen tutkimus voa määritettäessä veden ja kalorimetrin muodostamaan systeemiin tuodaan lämpöä kuumentamalla vedessä olevaa lämmitysvastusta sähkövirralla. Laitteistoon kuuluu myös magneettinen sekoittaja, jonka tehtävänä on huolehtia siitä, että lämpötila on sama koko systeemissä. Jos lämpötilassa T olevaan kalorimetriin tuodaan lämpöä, sen lämpötila kasvaa arvoon T 2. Kalorimetrin vastaanottama lämpömäärä missä Q v 2 -T ) Q v voidaan ilmaista muodossa = C ( T = C T () k C k on kalorimetrin lämpökapasiteetti, johon vaikuttavat sen eri osien (astia, sekoittaja, lämmitysvastus ja lämpömittari) lämpökapasiteetit ja T on kalorimetrin lämpötilan muutos. Yhtälöstä () huomataan, että ennen kuin kalorimetria voidaan käyttää lämpömäärien mittaamiseen, sen lämpökapasiteetti täytyy tuntea. Tällainen kalorimetrin kalibrointimittaus tehdään yleensä lämmittämällä kalorimetria sähkövastuksella. Tässä mittauksessa systeemiin tuotu lämpömäärä Q on siten k Q t = UIt, (2) missä U on lämmitysvastuksen päiden välinen jännite, I on sen kautta kulkeva virta ja t on vastuksen lämmittämiseen käytetty aika. Vesikalorimetrin tapauksessa kalibrointisuureena käytetään usein lämpökapasiteetin sijaan kalorimetrin vesiarvoa X, joka ilmoittaa kuinka suurta vesimäärää kalorimetri kaikkine osineen vastaa. Vesiarvoa käyttäen kalorimetrin ja siinä olevan veden muodostaman systeemin vastaanottama lämpömäärä tulee muotoon = c m X T, (3) missä O H 2 Q v ( H O ) H2O 2 c on veden ominaislämpökapasiteetti ( 4,8 kjk ) ja m O on kalorimetrissä olevan veden massa. Koska tuotu lämpömäärä vastaanotettu t - kg - H 2 Q t on yhtä suuri kuin Q v, kalorimetrin vesiarvoksi X saadaan yhtälöitä (2) ja (3) käyttäen UIt X = - mh2o. (4) c T H2O 2.2 Liukenemislämmön määritys Jos mooli puhdasta ainetta liuotetaan isotermisesti n mooliin puhdasta liuotinta, tapahtuvaa entalpian kokonaismuutosta kutsutaan tämän aineen integraaliseksi liukenemislämmöksi syntyvässä loppukonsentraatiossa. Jos taas mooli puhdasta ainetta liuotetaan niin suureen määrään tietyn väkevyistä liuosta, ettei liuoksen konsentraatio olennaisesti muutu, kutsutaan entalpian muutosta differentiaaliseksi liukenemislämmöksi tässä konsentraatiossa.
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio 3 Kemiallista reaktiota, jossa vapautuu lämpöenergiaa, kutsutaan eksotermiseksi reaktioksi ja tällaisessa reaktiossa tapahtuva entalpian muutos on negatiivinen ( H < 0). Vastaavasti kemiallista reaktiota, jossa sitoutuu lämpöenergiaa ja jossa entalpian muutos on positiivinen ( H > 0), kutsutaan endotermiseksi reaktioksi. Jos tutkittavan yhdisteen liuetessa kalorimetrissä olevaan veteen, havaitaan kalorimetrin lämpötilan muuttuvan määrällä T2 = T4 - T3, niin yhdisteen kalorimetrille luovuttama (tai vastaanottama) lämpömäärä H on yhtä suuri kuin kalorimetrin vastaanot- c m X T -T = c m X T. tama (tai luovuttama) lämpömäärä O ( H O )( 4 3 ) H O ( H O ) 2 H2 2 2 2 Tutkittavan yhdisteen mooliseksi, integraaliseksi liukenemislämmöksi siten ( m X ) H n saadaan ch O H O T 2 2 2 H n = -, (5) m M missä mja M ovat kalorimetriin lisätyn suolan massa ja moolimassa. 2.3 Lämpötilaerojen graafinen määrittäminen Edellä oletettiin, että mittauksissa voitaisiin suoraan mitata veden ja kalorimetrin lämpötila ennen sähköistä lämmitystä tai suolan lisäämistä ja niiden jälkeen. Tarkassa mittauksessa tämä ei kuitenkaan onnistu, vaan on otettava huomioon ensinnäkin se, ettei lämpö siirry vastuksesta kalorimetriin hetkessä. Toiseksi kalorimetrin ja ympäristön välillä voi tapahtua lämmönvaihtoa, ts. tarkasteltavat prosessit eivät tarkkaan ottaen ole adiabaattisia. Tämän takia työn molemmat mittaukset suoritetaan kuvan 2 mukaisesti kolmessa vaiheessa:. Esijakso, jonka aikana lämpötilan muutoksen aiheuttavaa prosessia ei ole vielä pantu käyntiin. Kuvassa 2 tätä jaksoa kuvaa käyrä AB. 2. Pääjakso, jonka aikana lämpötilan muutos tapahtuu. Pääjakso alkaa lämpötilan muutoksen aiheuttavan prosessin, esimerkiksi vastuksen lämmityksen, käynnistyessä (ajanhetkellä H). Kuvassa 2 pääjaksoa esittää käyrä BGC. 3. Jälkijakso, joka alkaa, kun lämpötila alkaa jälleen muuttua tasaisesti (ajanhetkellä I) ja jota kuvaa käyrä C.
4 Liuoskalorimetrinen tutkimus T T F F T C C G A T B B T E T' E H I Esijakso Pääjakso Jälkijakso Kuva 2. Kalorimetrin lämpötila ajan funktiona. t Käsitellään seuraavassa lyhyesti kuvan 2 perusteella sitä, miten lämpötilaeron määritys tässä työssä tehdään. Tarkemmat perustelut menetelmälle löytyvät seuraavasta luvusta. Jos pääjakson aikana ei tapahtuisi lämmönvaihtoa kalorimetrin ja ympäristön välillä, lämpötilan muutos olisi pääjakson aikana tapahtuva lämpötilan ääriarvojen erotus eli kuvassa 2 näkyvien lämpötilojen erotus T - T. Kuvan 2 tilanteessa huomataan, että tämä erotus on liian pieni. Todelliset lämpötilan muutokset voidaan saada selville suorittamalla mittaukset em. kolmessa jaksossa. Lämpötilaerot voidaan nyt määrittää graafisesti piirtämällä mittaussarjoista kuvan 2 mukaiset kuvaajat, jotka esittävät mitattuja lämpötiloja ajan funktiona. Piirroksessa jatketaan esijakson kuvaajaa AB suoraviivaisesti pisteeseen E ja jälkijakson kuvaajaa vastaavasti pisteeseen F siten, että viivoitetut kuviot BEG ja CFG ovat pinta-aloiltaan yhtä suuret. Tällöin saadaan laskuissa käytettävä, hetkellistä prosessia EF kuvaava lämpötilaero, joka vastaa pisteiden E ja F välisen janan pituutta T -. F T E C B
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio 5 2.4 Kalorimetrin ja ympäristön lämmönvaihto Tarkastellaan tilannetta, jossa kalorimetrissä ei tapahdu muuta prosessia kuin kalorimetrin ja ympäristön välisestä lämpötilaerosta johtuvaa lämmönvaihtoa. Lämmönvaihto voidaan todeta seuraamalla kalorimetrin lämpötilaa ajan funktiona, jolloin havaitaan lämpötilan kuvan 2 esi- ja jälkijakson mukaisesti hitaasti muuttuvan. Tätä hidasta lämpötilan muuttumista ajan funktiona kutsutaan vaellukseksi. Jos kalorimetrin lämpökapasiteetti on C k, niin lämmönvaihdossa siirtynyt lämpömäärä dq ' on dq' = C dt, (6) k missä dt on lämpötilan muutos. Lämmönvaihtuminen tapahtuu yleensä kolmella eri tavalla, jotka ovat lämmönjohtuminen eli konduktio, lämpösäteily ja lämmönsiirtyminen eli konvektio. Kalorimetrin tapauksessa konvektio voidaan jättää huomioon ottamatta. Tällöin voimassa on ns. Newtonin jäähtymislaki, jonka mukaan lämmönvaihdossa siirtynyt lämpömäärä aikayksikköä kohti on suoraan verrannollinen kalorimetrin ja ympäristön väliseen lämpötilaeroon, ts. dq' = -h( T -T'), (7) dt jossa h on vakio, T on kalorimetrin lämpötila ja T ' on ympäristön lämpötila. Käyttämällä yhtälöitä (6) ja (7) saadaan lämpötilan muutosnopeudeksi dt dt h = - ( T - T'), (8) C k missä h / C k on vakio. Yhtälöstä (8) nähdään, että käyrä, joka esittää kalorimetrin lämpötilaa ajan funktiona lämmönvaihtumisen aikana on eksponenttikäyrä, jos ympäristön lämpötila on vakio. Lyhyellä aikavälillä tällainen käyrä on likimain suora. Edellisessä luvussa kuvatussa graafisessa lämpötilaeron määritysmenetelmässä jana EF piirrettiin siten, että kuvioiden BEG ja CFG pinta-alat ovat yhtä suuret. Tällöin pääjakson aikana tapahtuva todellinen, havaittu prosessi, jota kuvaa käyrä BGC korvataan prosessilla, jota kuvaa murtoviiva BEGFC. Koska nämä prosessit tapahtuvat saman alku- (B) ja loppupisteen (C) välillä, lämmönvaihdossa siirtyvän lämpömäärän on oltava yhtä suuri kummassakin prosessissa. Yhtälön (7) perusteella tiedetään, että siirtyvä lämpömäärä dq' on dq' = -h( T - T ') dt = -hds, (9)
6 Liuoskalorimetrinen tutkimus missä tulo ( T - T ') dt on korvattu pinta-alkiolla ds. Näin voidaan tehdä, koska yhtälöstä (9) huomataan, että lämmönvaihdossa siirtyvä lämpömäärä on suoraan verrannollinen pinta-alaan, jota rajoittavat suora T ', tarkasteltavan aikavälin päätepisteisiin H ja I kuvassa 2 katkoviivoin piirretyt T-akselin suuntaiset suorat sekä lämpötilakäyrä. Tarkastellaan kuvassa 2 esitettyä pääjaksoa edellä esitetyn perusteella. Todellisen prosessin pääjakson (BGC) aikana lämmönvaihdossa siirtyvä lämpömäärä on verrannollinen käyrän HICGB määrittämään pinta-alaan. Samalla aikavälillä (HI) tapahtuvan prosessin BEFC lämmönvaihdossa siirtyvä lämpömäärä on taas verrannollinen monikulmion HICFEB pinta-alaan. Koska prosessien lämmönvaihdoissa siirtyvien lämpömäärien on oltava yhtä suuret, täytyy myös vastaavien pinta-alojen olla yhtä suuria. Pinta-alat ovat yhtä suuret vain, jos jana EF asetetaan kuvan 2 mukaisesti siten, että varjostetut pinta-alat BEG ja CFG ovat yhtä suuret. 3. Mittauslaitteisto Mittausten kytkentäkaavio on esitetty kuvassa 3 ja valokuva käytettävistä laitteista on kuvassa 4. Kalorimetrin kannen läpi on astiaan viety lämmitysvastus ( R ), joka on kytketty koteloituun tasajännitelähteeseen (E). Kotelon sisällä on myös jännitemittari (V) ja virtamittari (A). Kotelossa on valitsin ( V N, kuvassa 4), jolla voidaan valita näyttöön (N) joko jännite- tai virtamittarin lukema. Säätimistä ( S V ja S A ) voidaan säätää lämmitysvastuksen jännitteen ja virran suuruutta. Jännitelähde kytketään päälle kuvissa näkyvästä kytkimestä k E. Kalorimetrin kannen läpi astiaan on viety digitaalisen lämpömittarin mittapää (M, kuvassa 3), joka on vedessä, kunhan kalorimetrissä on riittävä määrä vettä. Lämpömittari pannaan päälle sen päällä olevasta painikkeesta ( k T kuvassa 4), ja se näyttää lämpötilan saadaan 0,0 o C:een tarkkuudella. Mittauksia tehtäessä kalorimetri sijoitetaan kuvassa 4 näkyvälle alustalle ja kalorimetrin sisälle pannaan yksi jännitelähteen päällä näkyvistä sekoittajista. Sekoitus lähtee käyntiin kuvassa näkyvästä katkaisijasta ( ) S k ja sen kierrosnopeutta voidaan säätää säätimestä N S. Kuvassa 4 on näkyvissä myös mittauksissa käytettävä kello. Kalorimetrin kannessa on myös korkilla täytetty aukko, josta suola voidaan kaataa kalorimetriin. L
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio 7 E V A k E 23.7 Lämmityspiiri E = jännitelähde V = jännitemittari A = virtamittari R L = lämmitysvastus k E = kytkin R L Kalorimetri M Mittauspiiri = digitaalinen lämpömittari M = mittapää c) Kuva 3. Kalorimetrin kytkentäkaavio. Lämpömittarin mittapää Lämmitysvastukseen Korkki Kansi Kalorimetri Sekoittajia E Kello N V N S V Alusta k E S A ks Kuva 4. Käytettävät laitteet. k T S N
8 Liuoskalorimetrinen tutkimus 4. Tehtävät 4. Ennakkotehtävät Vastaa ja ratkaise alla olevat ennakkotehtävät ohjeen lopusta löytyvään lomakkeeseen ennen työvuorolle saapumista. Tarvittavia tietoja löydät työohjeen ohella esimerkiksi kirjasta P. W. Atkins: Physical Chemistry, 5th Ed., Luku 2 & s. C6.. Mikä on integraalisen ja differentiaalisen liukenemislämmön ero? 2. Kuinka kalorimetri kalibroidaan ja miksi? 3. Mikä on kalorimetrin vesiarvo? 4. Miksi liuoskalorimetrisiä tutkimuksia tehdään? 5. Osoita yhtälön (3) avulla, että kalorimetrissä olevan veden massan ja kalorimetrin m X suhteellisen virheen yläraja voidaan laskea vesiarvon summan ( ) lausekkeesta H 2 O ( mh O X) 2 ( m X) H2O U U I I t t ( T ) T. 4.2 Mittaustehtävät. Veden tilavuuden määritys: Mittaa mittalasilla tarkasti noin 550 ml likimain huoneenlämpöistä vettä kalorimetriin. 2. Suolan massan määritys: Punnitse ohjaajan tutkittavaksesi valitsema hienorakeinen suola pienessä dekantterilasissa analyysivaa alla. Pane dekantterilasi pieneen eksikaattoriin odottamaan liuotuskokeen alkamista. Varaa suolan lisäämistä varten kalorimetrin lähelle riittävän suurisuinen suppilo. 3. Valmistelut: Pane kalorimetrin sisään sekoittaja ja käynnistä sekoitus katkaisijasta k S. Varmista, että sekoittaja pyörii kunnolla, ennen kuin suljet kalorimetrin kannen. Pane lämpömittari päälle ja säädä ohjaajan opastuksella vastuksen jännitteelle sopiva arvo (n. 6 V). 4. Esijakso I, pituus 0 min: Käynnistä kello ja havaitse ja kirjaa lämpötilan arvot minuutin välein 0 minuutin ajan. 5. Pääjakso I eli lämmitysjakso, pituus 20 min: Pane jännitelähde päälle pääjakson alkaessa. Havaitse ja kirjaa lämmityksen aikana lämpötilan arvot minuutin välein 20 minuutin ajan. Mittaa jännitteen ja virran arvot kolme kertaa pääjakson aikana, alussa, keskivaiheilla ja lopussa. Sovitun ajan kuluttua sammuta jännitelähde.
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio 9 6. Jälkijakso I = Esijakso II, pituus 20 min: Havaitse lämpötilan arvot minuutin välein myös jälkijakson aikana. Tämä jakso toimii samalla liukenemismittauksen esijaksona II. 7. Suolan lisäysjakso ja jälkijakso II, pituus yhteensä n. 5 min: Kaada tutkittava yhdiste kalorimetriin nopeasti suppilon avulla. Mittaa ja kirjaa lämpötila edelleen minuutin välein. Yhdisteen lisäämisen seurauksena lämpötila joko nousee tai laskee riippuen siitä, onko suolan liukeneminen ekso - vai endoterminen reaktio (n. -3 min). Jatka tämän jälkeen vielä lämpötilalukemien kirjaamista jälkijaksoa II varten. Koska jakson vaihtumisen voi usein päätellä vasta myöhemmin mittaustulosten graafisesta esityksestä, jatka lämpötilan mittaamista riittävän kauan. 5. Mittaustulosten käsittely ja työselostus Tämän työn työselostus eli raportti tehdään heti työn jälkeen opetuslaboratoriossa ohjeen lopussa löytyvälle lomakkeelle. Työselostukseen piirretään millimetripaperille kuvaaja, joka esittää mitattuja lämpötiloja ajan funktiona. Kuvaajista saatavien lämpötilaerojen T ja T2 sekä havaintoarvojen avulla lasketaan kalorimetrin vesiarvo X ja suolan integraalinen liukenemislämpö moolia kohden H / n. Lisäksi arvioidaan logaritmista kokonaisdifferentiaalimenetelmää hyödyntäen suureiden ( m H 2 O X ) sekä H / n suhteellisten virheiden ylärajat. Seuraavassa on joitakin ohjeita tulosten käsittelyä varten. 5. Kuvaaja Piirrä mittauksista kuvan 2 mukainen kuvaaja, joka esittää havaitsemiasi lämpötiloja ajan funktiona viidessä tutkitussa jaksossa. Piirrä kuvaajaan esi- ja jälkijaksoja kuvaavien suorien jatkeet (BE ja FC kuvassa 2), pystysuora jana (EF) ja kuvan 2 aloja BEG ja FCG vastaavat yhtä suuret alat sekä ensimmäisen esi-, lämmitys- ja pääjakson että toisen esi-, suolan lisäys- ja jälkijakson tapauksissa. Määritä kuvaajien avulla lämpötiloja T E ja T F vastaavat lämpötilat T ja T 2 sekä T 3 ja T 4. Laske edelleen lämpötilaerot T ja T2, joita tarvitset soveltaessasi yhtälöitä (4) ja (5). Mieti virheen arviointia varten, mikä on lämpötilaerojen määritystarkkuus. Kysy tarvittaessa neuvoja ohjaajalta.
0 Liuoskalorimetrinen tutkimus 5.2 Kalorimetrin kalibrointi ja suolan liukenemislämmön määritys Laske kalorimetrin vesiarvon ja veden massan summa soveltaen yhtälöä (3) ja edelleen kalorimetrin vesiarvo yhtälöstä (4). Määritä em. summan suhteellinen virhe käyttäen ennakkotehtävässä 5 johtamaasi lauseketta. Laske suolan liukenemislämpö yhtälöstä (5) ja määritä sen suhteellisen virheen yläraja. 6. Lopputulokset ja pohdinta Ilmoita lopputuloksena laskemasi kalorimetrin vesiarvo, vesiarvon ja veden massan summa virherajoineen sekä suolan integraalinen liukenemislämpö moolia kohden virherajoineen. Onko käyttämäsi suolan liukeneminen eksoterminen vai endoterminen reaktio? Vertaa saamaasi liukenemislämpöä johonkin luotettavasta lähteestä löytämääsi kirjallisuusarvoon. Pohdi tekemäsi virhelaskelman avulla, mitkä tekijät vaikuttavat eniten lopputuloksen tarkkuuteen.
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio OULUN YLIOPISTO Työn suorittaja: FYSIIKAN OPETUSLABORATORIO Mittauspäivä: / 20 klo - Työn ohjaaja: MITTAUSPÖYTÄKIRJA JA RAPORTTI LIUOSKALORIMETRINEN TUTKIMUS Tutkittava aine: Massa = g ± g Veden määrä: ml ± ml Pääjakson I pituus min ± min Esijakso I Pääjakso I Jälkijakso I = Esijakso II Pääjakso II ja Jälkijakso II t (min) T ( C) t (min) T ( C) t (min) T ( C) t (min) T ( C) 0 3 5 2 32 52 2 3 33 53 3 4 34 54 4 5 35 55 5 6 36 56 6 7 37 57 7 8 38 58 8 9 39 59 9 20 40 60 0 2 4 6 Lämmitys päälle 22 42 62 23 43 63 U = V 24 44 64 U 2 = V 25 45 65 U 3 = V 26 46 66 I = A 27 47 67 I 2 = A 28 48 68 I 3 = A 29 49 69 30 50 70 ( T ) = o C Lämmitys pois Tutkittava aine kalorimetriin Ohjaajan allekirjoitus
2 Liuoskalorimetrinen tutkimus. Ennakkotehtävät. Mikä on integraalisen ja differentiaalisen liukenemislämmön ero? 2. Kuinka kalorimetri kalibroidaan ja miksi? 3. Mikä on kalorimetrin vesiarvo? 4. Miksi liuoskalorimetrisiä tutkimuksia tehdään? 5. Osoita yhtälön (3) avulla, että kalorimetrissä olevan veden massan ja kalorimetrin m X suhteellisen virheen yläraja voidaan laskea vesiarvon summan ( ) lausekkeesta H 2 O ( mh O X) 2 ( m X) H2O U U I I t t ( T ) T.
Oulun yliopisto Fysiikan opetuslaboratorio 3 2. Mittaustulosten käsittely Lämpötila ajan funktiona on esitetty liitteellä. Kalorimetrin vesiarvon määritys: Kalorimetrin vesiarvon X ja veden massan mh 2 O summalle saadaan yhtälön (3) avulla lauseke ( m H2 O X ) =, josta summaksi saadaan ( m H2 O X ) =. Kalorimetrin vesiarvoksi X taas saadaan yhtälöstä (4) X =. Liukenemislämmön määritys: Tutkitun yhdisteen integraalinen liukenemislämpö moolia kohti on yhtälön (5) perusteella H / n =. Virheen arviointi: ( mh O X) 2 ( m X) H2O U U I I t t ( T ) T ( H / n) ( H / n) Lopputulokset: Kalorimetrin vesiarvon ja veden massan summa on g ± % ja kalorimetrin vesiarvo on g. Tutkitun aineen liukenemislämmöksi saatiin kj/mol ± %. Kirjallisuusarvo tutkittavalle aineelle oli kj/mol. Liukeneminen oli terminen reaktio. Huom! Merkitse näkyviin käytetyt yhtälöt ja sijoitetut arvot sekä niiden yksiköt.
4 Liuoskalorimetrinen tutkimus 250 240 230 220 20 200 90 80 70 60 50 40 30 20 0 00 90 80 70 60 50 40 30 20 0 0 0 0 20 30 40 50 60 70 80 90 00 0 20 30 40 50 60 70 80