Kalorimetriamenetelmillä

Kalorimetriamenetelmillä viittaa joukkoon tieteellisiä tekniikoita, joita käytetään lämpöenergian mittaamiseen. Nämä menetelmät perustuvat termodynamiikan periaatteisiin, erityisesti ensimmäiseen pääsääntöön, joka toteaa energian säilymisen. Kalorimetrialla tutkitaan kemiallisia reaktioita, fysikaalisia muutoksia ja muita prosesseja, jotka vapauttavat tai absorboivat lämpöä. Keskeinen laite näissä mittauksissa on kalorimetri, joka on eristetty astia, suunniteltu minimoimaan lämmönvaihdon ympäristön kanssa.

On olemassa useita erilaisia kalorimetrimenetelmiä, jotka soveltuvat erilaisiin sovelluksiin. Pommikalorimetriaa käytetään usein korkean energianäytteiden, kuten polttoaineiden tai räjähteiden, palamislämmön mittaamiseen. Tässä menetelmässä näyte poltetaan suljetussa kammiossa (pommi) tunnetussa määrässä vettä. Veden lämpötilan nousua mittaamalla voidaan laskea reaktion vapauttama lämpö. Tasapainokalorimetriaa taas käytetään vähemmän energeettisten reaktioiden, kuten liuosten välillä tapahtuvien kemiallisten reaktioiden, lämpöjen mittaamiseen. Tässä tapauksessa reaktio tapahtuu eristetyssä astiassa ja sen tuottama tai kuluttama lämpö siirtyy astiassa olevaan nesteeseen, jonka lämpötilan muutosta tarkkaillaan.

Kalorimetriamenetelmillä on laaja kirjo sovelluksia eri tieteenaloilla. Niitä käytetään esimerkiksi kemiassa reaktioiden entalpioiden määrittämiseen, fysiikassa materiaalien ominaisuuksien tutkimiseen ja biologiassa aineenvaihdunnan ja ravintoarvon laskemiseen. Tarkan lämpötilan mittauksen ja tehokkaan lämpöeristyksen merkitys korostuu kaikissa kalorimetrisissa mittauksissa.