폭탄 열량계 란 무엇입니까?
폭탄 열량계는 "폭탄"또는 연소실 (일반적으로 비 반응성 스테인리스 강으로 구성됨)을 포함하는 실험실 장치로, 유기 화합물이 산소로 연소되어 소비됩니다. 폭탄이 잠긴 특정 양의 물을 담은 듀어 플라스크가 포함됩니다. 연소에 의해 생성 된 모든 열 (Q)은 온도 (T)가 상승하는 물로 전달되어 매우 신중하게 측정됩니다. 중량, 온도 및 장치 파라미터로부터, 연소의 정확한 열 또는 "엔탈피"(ΔH c )가 결정될 수있다. 이 값은 소비되는 물질의 구조적 특성을 평가하는 데 사용될 수 있습니다.
견고한 폭탄 설계로 부피 팽창이 방지되므로 연소로 이산화탄소와 수증기가 발생하더라도 일정한 부피 (V)로 발생합니다. dW = P (dV) 방정식에서 dV = 0이므로, 작업은 W이므로 수행 된 작업이 없습니다. 또한 Dewar 플라스크 내에 모든 것이 있기 때문에 열 (Q)이 들어가거나 나가지 않기 때문에 공정은 "단열성"즉 dQ = 0입니다. 이것은 ΔH c = C v ΔT를 의미하며, 여기서 C v 는 일정한 부피에서의 열용량입니다. 폭탄 열량계 자체의 특성으로 인해 데이터 조정이 필요합니다. 퓨즈를 태우면 연소가 발생하여 열이 발생하며 폭탄 열량계는 거의 단열 적으로 만 작동한다는 사실이 있습니다.
폭탄 열량계에는 기술 및 산업 용도를 포함한 여러 응용 분야가 있습니다. 역사적으로 실험실에서는 탄화수소와 탄화수소 유도체가 결합 에너지를 할당 할 목적으로 폭탄 열량계에서 연소되었습니다. 이 장치는 또한 방향족 화합물에서 pi- 본드의 이론적 안정화 에너지를 유도하는데 사용되었다. 절차는 학부 대학 교육의 일부로 학생들이 연습하지 않은 경우 입증 될 수 있습니다. 산업적으로, 폭탄 열량계는 추진제 및 폭발물 시험, 음식 및 대사 연구, 소각 및 온실 가스 평가에 사용됩니다.
하나의 방향족 용매, 벤젠 (C 6 H 6 )의 예를 고려하면, 각 분자에는 6 개의 동등한 탄소-탄소 결합 및 6 개의 동등한 탄소-수소 결합이 있습니다. 공명이라는 개념이 없다면 벤젠의 탄소-탄소 결합은 다르게 보일 것입니다. 이중 결합과 단일 결합이 3 개 있어야합니다. 벤젠은 가상의 화학 물질 1, 3, 5-cyclohexatriene으로 잘 표현되어야합니다. 그러나, 폭탄 열량계를 사용함으로써, 6 개의 균일 한 결합의 실제 에너지는 트리 엔에 비해 벤젠에 대한 36 kcal / mol 또는 151 kj / mol의 에너지 차이를 제공한다. 이 에너지 차이는 벤젠의 공명 안정화 에너지입니다.