Calorimètres

Instruments utilisés pour mesurer la quantité d’énergie dans un échantillon en mesurant la quantité de chaleur libérée ou absorbée lors de la combustion ; disponibles en modèles portables et de paillasse.

Le calorimètre le plus simple est constitué d’un thermomètre, d’un récipient métallique d’eau et d’une chambre de combustion ou de réaction. Les calorimètres ont d’abord été conçus au milieu du 18è siècle et la production de chaleur a été déterminée en fonction des températures de fusion de la neige et de la glace.

Par exemple, la chaleur produite par des réactions exothermiques dans les calorimètres est absorbée par la solution, ce qui augmente sa température. En revanche, une réaction endothermique absorbe la chaleur de l’énergie thermique de la solution, ce qui diminue la température. Le changement de température, ainsi que la chaleur et la masse spécifiques de la solution, peuvent ensuite être utilisés pour calculer la quantité de chaleur impliquée dans les deux cas.

De nos jours, les types de calorimètres les plus couramment utilisés sont les suivants :

Calorimètres différentiels à balayage
Micro-calorimètres isotherme
Calorimètres adiabatiques

Un autre type, les calorimètres à bombe, ont un volume constant et sont utilisés pour mesurer l’énergie à partir de réactions produisant de la chaleur et des produits gazeux, y compris des réactions de combustion. Ils se composent de récipients en acier robuste (la “bombe”) dans lesquels les réactifs et de l’oxygène haute pression sont ajoutés. Pendant que la bombe est immergée dans l’eau, le mélange est enflammé. L’énergie est piégée dans le récipient et l’eau qui l’entoure. Les calorimètres à bombe sont régulièrement étalonnés (à l’aide d’une réaction connue standard) pour vérifier leur capacité thermique et garantir un calcul précis des résultats.

Les calorimètres sont utiles dans de nombreuses applications :