DIYカロリメーターの作り方

必要なもの

• 発泡スチロール製の紙コップ 3個
• フリップ式プラスチック製コーヒー蓋
• ペンなどの穿刺用具
• かき混ぜ棒
• 水
• メートル法計量カップ
• 摂氏表示の温度計
• 反応物

手順

1. 組み立てと校正
   • プラスチック蓋に2つの穴を開ける。1つは温度計が通る大きさ、もう1つはかき混ぜ棒が通る大きさにする。
   • コップ1に冷水を測って入れる（例：25 g）。もう1つのコップに重ね、2つのコップを一体化させてカロリメーターとする。
   • 冷水に温度計を入れ、温度を記録する。
   • 別のコップに同量の熱い水（例：25 g）を入れ、温度計で温度を記録する。
   • 熱い水を冷水に注ぎ、蓋を閉め、かき混ぜ棒でよくかき混ぜる。温度計を入れ、混合後の温度を記録する。
   • 熱い水の初温度と混合後の温度の差を求め、熱い水の温度変化 Δt_h を算出する。
   • 同様に冷水の温度変化 Δt_c を求める。
   • 熱い水の吸熱量を計算する：
     Q_h = m_h × Δt_h × 4.184 （単位：J）
   • 冷水の吸熱量を計算する：
     Q_c = m_c × Δt_c × 4.184
   • 系全体の熱変化は0になるので、
     0 = Q_{カロリメーター} + Q_h + Q_c
     からカロリメーターの吸熱量 Q_{カロリメーター} を求める。
   • カロリメーターの熱容量 C を求める：
     Q_{カロリメーター} = C × Δt_{カロリメーター}
     （Δt_{カロリメーター} は冷水の温度変化と同じ）
   • 得られた熱容量を用いて、塩の溶解熱など他の反応の熱変化を測定できる。