Kalorimetriával

Kalorimetriával olyan módszerek összességét értjük, amelyekkel hőváltozásokat mérnek kémiai reakciók, fázisátalakulások vagy anyagok energiaszintjeinek változásai során. A cél gyakran a reakciók energetikájának, a hőfluxusnak vagy a test szervezet energiaháztartásának megértése.

A fontos elv a energiamegmaradás: a rendszeren és a környezeten keresztüli hőátadás negatív jele az adott folyamat belső energiaváltozásának. Direkt kalorimetriában a mintát közvetlenül a hőmérséklet-emelkedést mérő kaloriméterbe helyezik, és a mért hő a kaloriméter teljes hőkapacitásával szorozva adja meg a q értéket. Eldöntetlen környezeti hatások esetén a q = ΔH (nyomás alatti) vagy q = C × ΔT összefüggéseket alkalmazzák. Bombakolorimometriában (bomb kaloriméter) a tömegváltozó, zárt térben égés közben felszabaduló hőt méri.

Típusai közé tartozik a direkt kalorimetriát végző bombateljesítmény, az isoperibol és adiabatikus kalorimetria, a differenciális vizsgálatú DSC, valamint az izotermai ITC és a közvetlen energia-becslést nyújtó indirekt kalorimetriák. Elterjedt a mezőgazdaságban, élelmiszer-iparban, gyógyszerészetben és anyagtudományban. A mért mennyiségek közé tartozik a hőmérséklet-változás, a hőkapacitás és a hőmértékegységek közti konverziók, például 1 kalória = 4,184 joule, és a dologhoz kapcsolódó energia-egységek.

Történetileg a 18–19. században fejlődtek ki első kalorimetriás eszközök, hozzájárulva a hőtan megalapozásához. A modern kalorimetriában fejlett érzékelők, számítógépes adatrögzítés és különböző mérési konfigurációk segítik a pontos energiakimutatást.