6.8: 恒压量热法

通过量热仪测量的温度变化可用于得出所研究过程传递的热量。在量热仪中，系统定义为发生化学或物理变化的一种或多种物质，或者换句话说，是反应，并且周围环境都是所有其他物质，包括溶液和量热仪中提供热量的任何其他成分进入系统或从系统吸收热量。

在讨论化学反应的量热法之前，请考虑一个更简单的示例，它说明了量热法背后的核心思想。假设将高温的高温金属放在诸如冷水之类的低温物质中。热量将从铁水流到水中。金属的温度将降低，水的温度将升高，直到两种物质具有相同的温度-即达到热平衡为止。如果这在热量计中发生，则所有热量都在两种物质之间传递，而其外部环境不会吸收或损失热量。在这些理想情况下，净热变化为零：

可以重新安排这种关系，以表明金属获得的热量等于水所散失的热量：

因此，两种物质的热量（变化）大小相同。负号仅表示 q _metal 和 q _水在热流方向上相反（增益或损耗），但未表示 q 值的算术符号（根据定义，该值取决于所讨论的问题是变热还是变热）。在所描述的特定情况下， q _metal 是负值，而 q _水是正值，因为热量是从金属转移到水中。

使用量热法确定化学反应中涉及的热量时，适用相同的原理。量热仪吸收的热量通常足够小，以至于通常可以忽略不计，并且量热仪可以最大程度地减少与外界环境的能量交换。当热量计中的溶液发生放热反应时，反应产生的热量会被溶液吸收，从而使温度升高。当发生吸热反应时，所需的热量会从溶液的热能中吸收，从而降低溶液的温度。温度变化（Δ T ）以及比热（ c _soln ）和溶液质量（ m < / em> _soln ），然后可以用来计算这两种情况下的热量（ q _soln ）。