طريقة القياس

تستخدم كمية قدرها 1 - 5و1 جرام من مادة العينة المراد تعيين قيمتها الحرارية . وبوضعها في القنبلة من الفولاذ يتم التفاعل في جو الأكسجين دون تغير في الحجم.



ونظرا لأانه لا يحدث تبادل للحرارة بين المسعر والوسط المحيط Q 0 (أديباتي) وبالتالي فلا شغل يؤدى W 0 .



فيكون التغير في طاقة داخلية الطاقة الداخلية

خ”U(total) Q + W 0

ويكون التغير في الطاقة الداخلية

خ”U(total) خ”U(syst ) + خ”U(surroundings) 0

ويكون عند حجم ثابت dV 0

خ”U(syst ) - خ”U(surroundings) -Cv خ”T

حيث Cv الحرارة النوعية للقنبلة.

ولا بد من معايرة القنبلة قبل استخدامها لتعيين حرارة احتراق العينة المجهولة . ويمكن تعيين الحرارة النوعية لها Cv من

(Cv (calorimeter) m (water). Cv (water) + m (steel). Cv (steel

ويمكننا قياس كتلة الماء (m (water وكتلة الفولاذ ( m (steel



وبمعرفة الحرارة النوعية لكل من الماء والفولاذ



Cv(water) 1 cal/g.K

Cv(steel) 0.1 cal/g.K

وتستخدم للمعايرة مادة إشتعالية معروفة حرارتها النوعية

Cv Hc/خ”T

مثل حمض البنزويك (Hc 6318 cal/g) أو حمض بي-ميثيل البنزويك ( p-methyl benzoic acid (Hc 6957 cal/g.

وتقاس درجة الحرارة (T) كل دقيقة ونعين (خ”T T(final) - T(initial



كما لا بد من أخذ الحرارة الناتجة عن اشتعال السلك الكهربائي الرفيع المستخدم للاشعال في الحسبان ، ويستخدم عادة سلك من رفيع من النيكل ، وتبلغ الحرارة الناتجة عن اشتعاله (لكل جرام) 981.3 cal/g .



المعايرة




Bomb Calorimeter.png طراز آخر لمسعر قنبلي



لمعايرة القنبلة يؤخذ كمية صغيرة (~10  cm) ويوزن قبل وبعد الاشتعال .

كتلة السلك المحترقة ( خ”m m(before) - m(after

يبلغ الحرارة الناتجة عن احتراق عينة حمض البنزويك في القنبلة

خ”Hc خ”Hc (benzoic acid) x m (benzoic acid) + خ”Hc (Ni fuse wire) x خ”m (Ni fuse wire)

أي أن



خ”Hc Cv. خ”T → Cv خ”Hc/خ”T

وبتعيين Cv للقنبلة , تصبح القنبلة مستعدة لتعيين القيمة الحراريية لأي عينة أخرى مجهولة.

خ”Hc Cv. خ”T

Polik, W. (1997). Bomb Calorimetery. Retrieved from http //www.ch . hope. edu/ ~polik/Ch 345-1997/calorimetry/bombcalorimetry1.html




Bozzelli, J. ( ). Heat of Combustion via Calorimetry Detailed Procedures. Ch 339-Physical Ch istry Lab for Ch ical Engineers –Lab Manual.









Drawing-kalorimeter.svg رسم يوضح تكوين مسعر قنبلي.


Bombenkalorimeter mit bombe مسعر قنبلي مع قنبلة في المختبر.



يستخدم المسعر القنبلي في الكيمياء (بالإنجليزية Bomb calorimeter ) لتعيين القيمة الحرارية لمادة تحترق في جو من الأكسجين تحت ضغط عال . يستخدم لذلك وعاء من الحديد الصلب مبرد بالماء ، ويوضع به ما يسمى قنبلة (العينة) . يملأ جو القنبلة بغاز الأكسجين عند ضغط بين 20 30 بار (ضغط جوي). وتوضع المادة المراد اختبارها في بوتقة ثم توضعان في القنبلة ، وتُشعل بواسطة قوس كهربائي (شرارة كهربائية) . وبتعيين الزيادة في درجة حرارة المسعر ، وكتلته ، وحرارته النوعية يمكن حساب القيمة الحرارية لمادة العينة.





توجد عدة طرق للقياس ، اغلب ما يستعمل منها مسعر الطريقة الأديباتية .