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Abb. 1.17
T-t-Verlauf bei
einem Wärmeflusskalorime-
ter (exothermer Vorgang).
t
i
Beginn der Hauptperiode,
t
j
Ende der Hauptperiode
Q
U
K
Q
A=
0
t
i
t
j
t
Wärmelusskalorimeter
Bei den Wärmeflusskalorimetern wird durch den nicht eingeschränkten Wärme-
übergang zur bzw. von der Umgebung die ursprüngliche Temperatur des Kalori-
meters T
Kal
nach Durchlaufen eines Maximums bzw. Minimums (infolge der im
Kalorimeter ablaufenden Reaktion) relativ schnell wieder erreicht, sodass Anfangs-
und Endtemperatur gleich sind. Wegen
T
D 0
ist die gesamte Wärmemenge Q
vollständig in dem Wärmeflussterm Q
U
enthalten. Sie kann durch Integration des
Die Konstante K
Q
ist durch ein Kalibrierungsexperiment zu ermitteln. Derartige
Kalorimeter eignen sich für sehr langsam ablaufende Vorgänge (mehrere Stunden)
und für Aussagen über den zeitlichen Verlauf des Wärmeübergangs. (Die zeitliche
T-Zunahme im Kalorimeter infolge der Reaktion muss natürlich immer noch größer
sein als die zeitliche T-Abnahme im Kalorimeter infolge des Wärmeübergangs.)
Quasiadiabatische Kalorimeter
Bei den quasiadiabatischen Kalorimetern unterscheidet man zwischen isothermen,
adiabatischen und anisothermen Kalorimetern.
Bei
isothermen
Kalorimetern wird die Kalorimetertemperatur während des ge-
samten Experiments auf Umgebungstemperatur gehalten. Die Kompensation des
zu erwartenden Wärmeeffektes infolge der im Kalorimeter ablaufenden Reaktion
wird durch einen entgegengesetzt gerichteten Vorgang erreicht, bei endothermen
Reaktionen z. B. durch Heizung des Kalorimeters. Die dafür notwendige Energie
entspricht der gesuchten Wärmemenge.
Grundidee der
adiabatisch
arbeitenden Kalorimeter ist, die Gleichheit von T
Kal
und T
U
zu gewährleisten, da K
Q
D 0
experimentell nicht realisierbar ist (verglei-
raschen Temperaturänderungen, die sich infolge der im Kalorimeter ablaufenden
Reaktion ergeben, nicht folgen. Man schaltet daher zwischen Messsystem und Um-
