Low-Cost Kalorimeter

Low-Cost Kalorimeter [1], das (Plural: die Low-Cost Kalorimeters) ist eine hochprofessionelle Apparatur zur Bestimmung der Wärmemenge, die bei physikalischen, chemischen oder biologischen Prozessen freigesetzt oder aufgenommen wird. Aufgrund der einfachen Handhabung bzw. Beschaffung wird es primär in Schulen eingesetz. Low-Cost Kalorimeters werden häufig auch schlicht als Dose bezeichnet.

Herstellung

Benötigtete Materialen:

Blechdose, Stativ, aufegebogene Büroklammer, Flaschenkorken, Alufolie, Thermometer

Bau:

1. Schneiden Sie eine 5-6 mm dicke Scheibe des Korkens ab und umwickeln Sie den Korken vollständig mit Alufolie.
   
2. Stecken Sie die Büroklammer von unten durch den umwickelten Korken
   
3. Spannen Sie die Blechdose etwa 3-4 cm über der Spitze der Büroklammer ein.
   

Die Herstellung ist so einfach das sie selbst von einem 3. Klässler vollzogen werden könnte. Jedoch werden aufgrund des Rahmenplans erst Leistungskursschüler dazu verdonnert.

Bestimmung des Heizwerts

(bespielhaft an einer Walnuss)

Durchführung:

1. Füllen Sie die Blechdose mit 100 ml Leitungswasser.
   
2. Spießen Sie die Walnuss auf die Spitze der Büroklammer.
   
3. Entzünden Sie die Walnuss und positionieren Sie sie etwa 3-4 cm unter der Dose.
   
4. Rühren Sie während der Verbrennung mit dem Thermometer das Wasser um.
   
5. Beobachten Sie den die Temperaturerhöhung und achten Sie auf den maximal Wert.
   

Aufgrund der starken Rauchentwicklung wird der Raum während der Durchführung mit einer entsprechenden Geruchsnote parfümiert. Der wohlmöglich erzeugte Hustenreiz ist nur ein kleines Opfer im Vergleich zu dem hochgenauen Werten, die sich ergeben.

Berechnung:

Die gemessenen Werte werden in die Formel eingesetz um den Heizwert zu bestimmen.

$Q_R = [c_p (Wasser) \cdot m (Wasser) \cdot \Delta T] + [c_p (Stahl) \cdot m (Blechdose) \cdot \Delta T]$

Grundsetzlich erhält man bei exothermen Reaktionen einen negativen Wert, der mathematische überhaupt nicht gerechtfertigt ist.

Verkauf

Organisch gefüllte Low-Cost Kalorimeters sind heutzutage in nahezu jedem Supermarkt erhältlich.