Το θερμιδόμετρο της βόμβας είναι μια εργαστηριακή συσκευή που περιέχει μια «βόμβα» ή θάλαμο καύσης – συνήθως κατασκευασμένος από μη αντιδραστικό ανοξείδωτο χάλυβα – στον οποίο μια οργανική ένωση καταναλώνεται με καύση σε οξυγόνο. Περιλαμβάνεται μια φιάλη Dewar που περιέχει μια συγκεκριμένη ποσότητα νερού στην οποία είναι βυθισμένη η βόμβα. Όλη η θερμότητα (Q) που παράγεται από την καύση περνά στο νερό, του οποίου η θερμοκρασία (Τ) αυξάνεται και μετράται πολύ προσεκτικά. Από τα βάρη, τις θερμοκρασίες και τις παραμέτρους της συσκευής, μπορεί να προσδιοριστεί μια ακριβής θερμότητα ή «ενθαλπία» καύσης (ΔHc). Αυτή η τιμή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση των δομικών ιδιοτήτων της ουσίας που καταναλώνεται.
Η διόγκωση του όγκου αποτρέπεται από τον άκαμπτο σχεδιασμό της βόμβας, επομένως, παρόλο που διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμοί παράγονται από την καύση, αυτό συμβαίνει σε σταθερό όγκο (V). Εφόσον dV=0 στην εξίσωση dW=P(dV), όπου το έργο είναι W, δεν υπάρχει εργασία που εκτελείται. Επίσης, καθώς η θερμότητα (Q) ούτε εισέρχεται ούτε φεύγει – αφού τα πάντα βρίσκονται μέσα στη φιάλη Dewar – η διαδικασία είναι «αδιαβατική», δηλαδή dQ=0. Αυτό σημαίνει ΔHc=CvΔT, όπου Cv είναι η θερμοχωρητικότητα σε σταθερό όγκο. Απαιτείται προσαρμογή δεδομένων λόγω των χαρακτηριστικών του ίδιου του θερμιδομέτρου της βόμβας. υπάρχει η θερμότητα που εισάγεται από την καύση της θρυαλλίδας που πυροδοτεί την καύση, και το γεγονός ότι το θερμιδόμετρο της βόμβας λειτουργεί μόνο κατά προσέγγιση αδιαβατικά.
Το θερμιδόμετρο βόμβας έχει μια σειρά από εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων τόσο των τεχνικών όσο και των βιομηχανικών χρήσεων. Ιστορικά, στο εργαστήριο, οι υδρογονάνθρακες και τα παράγωγα υδρογονανθράκων έχουν καεί σε ένα θερμιδόμετρο βόμβας με στόχο την ανάθεση ενεργειών δεσμών. Η συσκευή έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή θεωρητικών ενεργειών σταθεροποίησης, όπως αυτή του δεσμού pi σε αρωματικές ενώσεις. Η διαδικασία μπορεί να αποδειχθεί σε — εάν δεν εφαρμόζεται από — φοιτητές, ως μέρος της προπτυχιακής τους διδασκαλίας στο κολέγιο. Βιομηχανικά, το θερμιδόμετρο βόμβας χρησιμοποιείται στη δοκιμή προωθητικών και εκρηκτικών, στη μελέτη τροφίμων και μεταβολισμού και στην αξιολόγηση της καύσης και των αερίων του θερμοκηπίου.
Λαμβάνοντας υπόψη το παράδειγμα ενός αρωματικού διαλύτη, του βενζολίου (C6H6), υπάρχουν έξι ισοδύναμοι δεσμοί άνθρακα-άνθρακα και έξι ισοδύναμοι δεσμοί άνθρακα-υδρογόνου σε κάθε μόριο. Χωρίς την έννοια του συντονισμού, οι δεσμοί άνθρακα-άνθρακα στο βενζόλιο θα πρέπει φαινομενικά να είναι διαφορετικοί – θα πρέπει να υπάρχουν τρεις διπλοί δεσμοί και τρεις απλοί δεσμοί. Το βενζόλιο θα πρέπει να αντιπροσωπεύεται καλά από την εικονική χημική ουσία 1, 3, 5-κυκλοεξατριένιο. Μέσω της χρήσης ενός θερμιδομέτρου βόμβας, ωστόσο, η πραγματική ενέργεια των έξι ομοιόμορφων δεσμών δίνει μια διαφορά ενέργειας για το βενζόλιο σε σύγκριση με το τριένιο, 36 kcal/mol ή 151 kj/mol. Αυτή η διαφορά ενέργειας είναι η ενέργεια σταθεροποίησης συντονισμού του βενζολίου.