Kalorimetrická rovnice
Pomocí kalorimetrické rovnice počítáme úlohy, kdy dochází k tepelné výměně mezi dvěma nebo více látkami o různých teplotách, přičemž po této výměně se teplota všech látek vyrovná.
Princip kalorimetrické rovnice
Začneme se situací, kdy tepelná výměna probíhá pouze dvěma látkami (např. hodíme žhavý kov do vodní lázně). Počítáme s izolovanou soustavou, kdy se teplo sdílí pouze mezi našimi známými látkami a ne s vnějším okolí. Musí potom fungovat zákon zachování energie v tom tvaru, kdy teplo Qh, které odevzdá teplejší látka se rovná teplu Qc, které přijme chladnější látka.
Pokud si počáteční stavy látek označíme indexy c pro studenější a h pro teplejší látku, tak můžeme kalorimetrickou rovnici sestavit jako
přičemž m značí hmotnost, c měrnou tepelnou kapacitu a v závorkách jsou teplotní rozdíly u jednotlivých látek, kdy Tv je výsledná teplota, na které se soustava ustálí.
Kalorimetr a tepelná kapacita
Kalorimetr je dobře izolovaná nádoba, která se díky tomu blíží ideálu izolované soustavy. V ní provádíme pokusy na zjištění měrné tepelné kapacity různých látek. I přes relativně dobrou izolovanost vůči okolí, sám kalorimetr přijímá část tepla, která se uvnitř něj vyměňuje, např. mezi horkým kovem a studenou vodou. Proto je jeho vliv třeba započítat.
Výrobce kalorimetru často certifikuje tzv. tepelnou kapacitu C, tedy veličinu, která říká kolik tepla potřebuji k ohřátí tělesa o 1 °C. Tato veličina se na rozdíl od měrné tepelné kapacity nevztahuje na 1 kg látky, ale na celé těleso. Proto je její jednotkou J/°C a vypočítá se jako
Často má kapalina v kalorimetru stejnou teplotu jako kalorimetr sám (nechali jsme teploty ustálit, než jsme vhodili teplejší látku. Proto můžeme teplo přidat teplo přijaté kalorimetrem přičíst k teplu, které přijala chladnější kapalina.