Si va a realizar un experimento para determinar la cantidad de calor perdido o ganado en una reacción química u otro proceso, debe hacerlo en un recipiente. El contenedor, que es el calorímetro, podría ser tan simple como una taza de espuma de poliestireno o tan sofisticado como un contenedor a prueba de explosiones sumergido en agua. De cualquier manera, absorberá parte del calor, por lo que es importante calibrarlo antes de realizar su experimento. La calibración le da un número llamado la constante del calorímetro. Es la cantidad de energía térmica requerida para elevar la temperatura del calorímetro en 1 grado Celsius. Una vez que conozca esta constante, puede usar el calorímetro para medir el calor específico de otros materiales.

Determinar la constante del Calorímetro

Cuando combina una cantidad de una sustancia con la misma cantidad de la sustancia misma sustancia a una temperatura diferente y medir la temperatura de equilibrio, debería encontrarlo a mitad de camino entre las temperaturas iniciales. Eso es una idealización, sin embargo. En realidad, parte del calor es absorbido por el calorímetro.

Una forma de calibrar un calorímetro es mezclando dos cantidades de agua en él a diferentes temperaturas y registrando la temperatura de equilibrio. El agua funciona bien para este propósito porque tiene un calor específico fácil de manejar (C _{s) de 1 caloría por gramo por grado Celsius (4.186 Joules /g ˚C). Vierta una cantidad conocida de agua caliente (m 1) en un calorímetro que contenga una cantidad conocida de agua fría (m 2) y registre la temperatura de equilibrio de la mezcla. Descubrirá que el calor que pierde el agua caliente es mayor que el calor que produce el agua fría. La diferencia es el calor absorbido por el calorímetro.}

El agua caliente pierde una cantidad de energía térmica dada por q _{1 = m 1C SΔT 1, y el agua fría gana una cantidad igual a q 2 = m 2C SΔT 2. La cantidad que absorbe el calorímetro es (q 1 - q 2) = (m 1 C SΔT 1) - (m 2C SΔ T 2). La temperatura del calorímetro aumenta en la misma cantidad que el agua fría, por lo que la capacidad calorífica del calorímetro, que es la misma que la constante del calorímetro (cc), es (q 1 - q 2) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C o}

cc = C _{S (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) ÷ ΔT 2 cal /g ˚C}

Midiendo calor específico

Una vez que conoce su capacidad de calor, puede usar un calorímetro para calcular el calor específico de una sustancia desconocida. Calienta una masa conocida de la sustancia (m _{1) a una temperatura específica (T 1). Agréguelo al calorímetro en el que ya ha colocado otra masa de la misma sustancia (m 2) a una temperatura más baja (T 2). Espere a que la temperatura llegue al equilibrio y registre esa temperatura de equilibrio (T E).}

Encontrará el calor específico de la sustancia utilizando la ecuación anterior, reorganizada para resolver C _{S .}

C _{S = (cc • ΔT 2) ÷ (m 1ΔT 1 + m 2ΔT 2) cal /g ˚C.}