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DETERMINAZIONE DEL CALORE SPECIFICO DI UNA SOSTANZA

fisica


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DETERMINAZIONE DEL CALORE SPECIFICO DI UNA SOSTANZA

Obiettivi

 

1)     Determinare il calore specifico di due sostanze diverse.

Due cilindretti di materiale diverso si portano alla temperatura di circa 100 °C (in questa esperienza, 99.1 °C), e vengono immersi in due calorimetri delle mescolanze differenti, riempiti di acqua a temperatura ambiente. Il nostro materiale caldo cede calore all'acqua, avviene cioè un passaggio di calore dal corpo a temperatura maggiore a quello a temperatura minore. Questo trasferimento di 757f53h energia si interromperà quando i due corpi avranno la stessa temperatura, raggiungendo così la condizione di equilibrio termico. La quantità di calore ceduta dal cilindretto è uguale alla quantità di calore acquistata dall'acqua e dal calorimetro.




                                           ΔE ceduto = ΔE assorbito

 quindi

ΔE ceduto = c H20 * m * (t2-te)

ΔE assorbito= c H20 * m H20 * (te-t0)

Dobbiamo considerare però che il calore ceduto dal corpo caldo viene assorbito in parte dall'acqua fredda e in parte dal calorimetro; perciò, non potendo calcolare il calore acquistato da esso, utilizziamo la massa equivalente me di acqua che assorbirebbe la stessa quantità di calore del calorimetro (in questo caso 20g).

Quindi l'equazione diventa

c * m *(t2-t) = c H20 * me * (te-t0)

svolgendo l'equazione avremo

Text Box: (m H20 + me ) * c H20 * (te-t0)
m*(t2-te)

                                 

c=

 

 

 

 

 

 

 

 

Schema

Materiali

-          Termometri

-          Calorimetro delle mescolanze: costituito da un recipiente a tenuta termica, all'interno del quale viene inserita una massa mH2O di acqua a temperatura ambiente t1, chiuso da un coperchio nel quale sono inseriti un termometro per stabilire la misura dell'acqua e un agitatore.

-          Cilindretti di materiali diversi

-          Bilancia

-          Fornellino

-          Acqua

-          Recipiente

 

Tabella dei dati

Materiale

       m



Massa solida  (g)

m H2O

+ me

(g)

t0

(°C)

t2

(°C)

te

(°C)

Cs

[kcal/(kg °C)]

51.9

250 + 20

19.9

99.1

23.3

104.8

250 + 20

19.9

99.1

22.4

 

 

 

Conclusioni

 

  • Il calore ceduto dal corpo caldo non era esattamente uguale a quello assorbito dal corpo freddo. Vi è stata quindi una dispersione di calore, dovuta al fatto che in laboratorio, anche se con buona approssimazione, è possibile solo in parte isolare termicamente i corpi.

  • La dispersione del calore ha portato probabilmente ad alterare i risultati finali (ovvero il calore specifico delle due sostanze), mettendo in difficoltà il riconoscimento del tipo di materiale che abbiamo esaminato.

  • Eseguendo i calcoli, il primo materiale risulta avere un calore specifico di 0.233 circa kcal/(kg °C). E' quindi possibile che si tratti di alluminio, che ha calore specifico di 0.214 kcal/(kg °C).

  • Il secondo materiale invece ha calore specifico di circa 0.115kcal/(kg °C). Ci sono molti materiali di Cs simile, quali Ottone [0.09 kcal/(kg °C)], ferro/acciaio [0.11 kcal/(kg °C)].






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