Calorimetreg

Mae adweithiau cemegol yn gallu rhyddhau egni golau, egni sain neu egni trydanol. Ond y rhan fwyaf o’r amser, egni gwres sy’n cael ei ryddhau. Enw’r dechneg ar gyfer mesur trosglwyddiadau gwres yw calorimetreg.

Mae’r diagram yn dangos arbrawf calorimetreg syml i fesur yr egni gwres sy’n cael ei ryddhau o danwydd sy’n llosgi:

Cyfarpar calorimedreg: calorimedr yn cynnwys dŵr a thermomedr uwchben llosgydd gwirod

Dull calorimetreg

  1. Mesur dŵr oer mewn calorimedr copr - tun metel bach.
  2. Cofnodi tymheredd cychwynnol y dŵr.
  3. Gwresogi’r dŵr gan ddefnyddio fflam y tanwydd sy’n llosgi.
  4. Cofnodi tymheredd terfynol y dŵr.

Fel arfer, byddwn ni’n pwyso’r llosgydd gwirod sy’n cynnwys y tanwydd cyn ac ar ôl yr arbrawf er mwyn canfod màs y tanwydd sydd wedi llosgi.

Profi teg

Wrth gymharu gwahanol danwyddau, mae hi’n bwysig cynnal prawf teg. Mae angen cadw llawer o newidynnau yn gyson. Mae’r rhain yn cynnwys:

  • cyfaint y dŵr sy’n cael ei ddefnyddio
  • tymheredd cychwynnol y dŵr
  • y cynnydd tymheredd
  • pellter y fflam oddi wrth y calorimedr

Gallwn ni gael canlyniadau mwy dibynadwy drwy ailadrodd yr arbrawf lawer gwaith. Fel arfer, y brif ffynhonnell cyfeiliornad wrth wneud calorimetreg yw colledion gwres dieisiau i’r amgylchoedd. Gallwn ni leihau hyn drwy ynysu ochrau’r calorimedr a rhoi caead arno.

Enghraifft wedi’i chyfrifo – cyfrifo’r egni ym mhob gram o danwydd

Mae 3.5 g o danwydd yn cael ei losgi i wresogi 50 cm3 o ddŵr. Mae tymheredd y dŵr yn cynyddu o 22°C i 71°C. Defnyddia’r hafaliad canlynol i gyfrifo’r egni sy’n cael ei ryddhau o bob gram o danwydd.

Egni sy’n cael ei ryddhau = màs y dŵr × 4.2 × newid tymheredd

Mesurir egni yn jouleau, J

4.2 yw cynhwysedd gwres sbesiffig dŵr, J/g°C

Newid tymheredd = tymheredd y dŵr ar ôl gwresogi – tymheredd y dŵr cyn gwresogi

Egni sy’n cael ei ryddhau fesul gram = egni sy’n cael ei ryddhau ÷ màs y tanwydd

Newid tymheredd = 71 – 22 = 49°C

Egni sy’n cael ei ryddhau = 50 × 4.2 × 49 = 10,290 J

Egni pob gram = 10,290 ÷ 3.5 = 2,940 J/g