Calorimètre

Définition

Un calorimètre est un appareil destiné à mesurer les variations et les échanges de chaleur, le nombre de calories ou de Joules. Il est un dispositif de mesure (ou un appareil) pour déterminer la quantité de chaleur qui est libérée ou absorbée au cours de processus physiques, chimiques ou biologiques.

Exemple de calorimètre :

Un calorimètre simple peut être construit à partir de deux coupelles en polystyrène. Un thermomètre et un agitateur s'étendent à travers le couvercle dans le mélange réactionnel.

Explications

À l'aide d'un calorimètre, la capacité thermique spécifique d'une substance peut également être déterminée. On distingue les calorimètres selon les modes de fonctionnement tels que adiabatique ou isotherme ou selon le principe de mesure tel que la compensation de puissance ou le principe de conduction thermique. Le processus de mesure lui-même est appelé calorimétrie.

Le type de calorimètre le plus utilisé consiste en un récipient fermé et parfaitement isolé avec de l'eau, un agitateur et un thermomètre. Une source de chaleur est placée dans le calorimètre, l'eau est agitée jusqu'à ce que l'équilibre soit atteint et l'élévation de température est contrôlée avec le thermomètre. Si la capacité thermique du calorimètre est connue (qui peut également être mesurée à l'aide d'une source de chaleur ordinaire), la quantité d'énergie libérée peut être facilement calculée. Lorsque la source de chaleur est un objet chaud de température connue, la chaleur spécifique et la chaleur latente peuvent être mesurées lorsque l'objet se refroidit. Chaleur latente, qui n'est pas liée à un changement de température, est l'énergie thermique libérée ou absorbée par une substance lors du passage d'un état à un autre, comme dans le cas d'un liquide à solide ou vice versa.

Les calorimètres pour mesurer la chaleur de réaction résultante dans une réaction chimique sont désignés par calorimètres à réaction. Les calorimètres à réaction sont des calorimètres optimisés pour les applications chimiques. Ils sont utilisés dans le développement de procédés chimiques pour mesurer la chaleur générée lors d'une réaction et l'évolution temporelle de la puissance (flux de chaleur). Les données thermiques ainsi obtenues sont nécessaires pour l'évaluation de la sûreté du procédé et la conception des systèmes de refroidissement du réacteur. Des mesures caloriques particulièrement sensibles peuvent être réalisées par des calorimètres à puce, le flux thermique étant de préférence déterminé par une série de paires de thermocouples. Avec ce principe de mesure, les calorimètres à micro-flux permettent également des mesures en série rapides.

⭐ En physique des particules, un calorimètre est un instrument permettant de déterminer l'énergie d'une seule particule (physique des particules).

✅ Le calorimètre porte le nom d'Antoine Lavoisier. En 1780, il a utilisé un cobaye dans ses expériences avec cet appareil pour mesurer la production de chaleur. La chaleur du souffle du cobaye a fait fondre la neige entourant le calorimètre, montrant que l'échange de gaz respiratoire est une combustion, semblable à une bougie allumée.

En rapport avec "calorimètre"

• calorie

  

  La calorie est une unité de mesure de l'énergie chimique qui est définie comme la quantité de chaleur requise pour augmenter la température de 1 gramme d'eau...

• calorimétrie

  

  La calorimétrie est la partie de la physique qui étudie et mesure les productions et les consommations de chaleur, c'est-à-dire les calories.

• colorimètre

  

  Le colorimètre est un appareil servant à mesurer la coloration d'un liquide en vue de définir, par comparaison, la valeur d'un coefficient (pH par exemple).

• conductimètre

  

  Un conductimètre, ou un conductivimètre, est un appareil permettant de mesurer la conductance.