定容量热法

量热计可用于确定化学反应释放或吸收的热量。咖啡杯量热仪设计为在恒定（大气压）下运行，并且方便地测量伴随在恒定压力下在溶液中发生的过程的热流（或焓变）。以恒定体积运行的另一种量热计（俗称炸弹量热计）用于测量由产生大量热量和气态产物的反应（例如燃烧反应）产生的能量。 （“炸弹”一词来自这样的观察，即这些反应可能足够剧烈，就像爆炸会损坏其他热量计一样。）

热力学第一定律表明，反应的内能变化（Δ E ）是热量（ q ）和功（ w ）。

在气态反应中，所完成的工作是压力-体积类型，因此会导致反应体积发生变化。

炸弹量热仪设计为在恒定体积下运行，因此不允许改变反应体积（Δ V = 0）。

因此，完成的功为零，使用炸弹量热仪测量的热量（ q _v ）等于反应内部能量的变化。

炸弹量热仪由坚固的钢制容器组成，该容器中装有反应物，其本身浸没在水中。将样品放在炸弹中，然后在高压下充满氧气。用小的电火花点燃样品。反应产生的能量被钢弹和周围的水吸收。测量温度升高（Δ T ），并将其与量热仪的已知热容（ C _cal ）一起用于计算整个热量计组件（ q _cal ）吸收的热量。

由于量热仪是绝热的，没有热量散失到环境中，因此量热仪获得的热量等于反应释放的热量。

由于体积条件恒定，反应中放出的热量与内部能量的变化相对应。

这是经历燃烧的特定量反应物的内部能量变化。通过将值除以实际反应的摩尔数，可以得到每摩尔特定反应物的ΔErxn。

炸弹量热仪需要校准以确定量热仪的热容量并确保准确的结果。校准使用已知q值的反应完成，例如在反应前后称重的镍熔丝产生的火花点燃的苯甲酸的测定量。由已知反应产生的温度变化用于确定量热仪的热容量。通常每次使用量热仪收集研究数据之前都要进行校准。

本文改编自 Openstax，化学2e，第5.2节：量热法。 / a>