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Esperimento con il calorimetro delle mescolanze - Relazione di laboratorio

fisica


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Relazione di laboratorio

Esperimento con il calorimetro delle mescolanze

LEGENDA :

Mequi = massa da aggiungere per tener conto dell'influenza del calorimetro.

Ma      = massa dell'acqua espressa in grammi.

Mc      = massa del corpo espressa in grammi.

Tc       = temperatura del corpo riscaldato.

Ta       = temperatura dell'acqua.

Tequi  = temperatura di equilibrio.

Cspa   = calore specifico dell'acqua.

Cspal  = calore specifico del corpo in alluminio.

OBIETTIVO:

                                                      Determinare il calore specifico di un solido.



PREREQUISITI:

                        Conoscenza del calore specifico e dell'equazione dell'equilibrio termico.

MATERIALI OCCORRENTI:

                        Calorimetro, termometro, una massa nota Mc di alluminio, acqua , calcolatrice,

                        bilancia e misurino

PROCEDIMENTO:

                                                  Si conosce :

                                                                     Ma    = arbitraria

          Cspa  = 1,002 Cal/ C

                                                                     Cspal = ?

1-Introdurre H2o (stretto necessario ).

2-Riscaldare materiale                       .

                                                 3-Misura della temperatura dell'acqua Ta e temperatura del corpo Tc

 4-Introdurre il corpo nel calorimetro  .

   5-Misura della temperatura di equilibrio             

ANALISI:Prendiamo un misurino e lo riempiamo di acqua facendo attenzione che sia abbastanza                                 

da ricoprire il corpo, ma senza esagerare.

Nel nostro caso abbiamo introdotto nel calorimetro 25 mml di acqua che corrispondono a 25 grammi.    Ma=25gr

Pesiamo con la bilancia la massa di alluminio che è di 38,5 grammi.    Mc=38,5 gr

A parte scaldiamo dell'acqua ed immergiamo la massa per trovare la temperatura del corpo riscaldato.   Tc=56,3 °C

Introduciamo ora il corpo nel calorimetro e dopo averlo mosso registriamo la temperatura raggiunta Tequi=25,8 °C

Ripetiamo una seconda volta lo stesso procedimento cambiando la massa dell'acqua e le temperature , per poi fare le medie con i risultati finali e quindi ottenere un risultato migliore.

DATI SECONDA PROVA: Ma=46 mml =46gr      Ta=19,8 °C           Tequi=26,9 °

                                              Mc=38,5 gr                  Tc=68,1 °C

Ora attraverso le formule note possiamo ricavare l'incognita Cspal ricordandoci che nella determinazione della temperatura equilibrante agisce anche l'influenza delle pareti a contatto con l'acqua del calorimetro.Infatti quando prendiamo la temperatura dell'acqua è inclusa anche quella degli oggetti e contatto (le pareti ) e quando si immerge l'oggetto : l'acqua insieme alle pareti acquistano calore mentre il corpo lo cede.Perciò nella formula bisognerà aggiungere una massa equilibrante che varia a seconda del tipo di calorimetro. Nel nostro caso è : Mequi = 5gr.

CALCOLI : Ma  Cspa  ( Tequi- Ta)  = Mc  Cspal  ( Tequi- Tc)

                     Bisogna ricordarsi di aggiungere la Mequi per le ragioni prima elencate.




                     ( Ma+ Mequi )  Cspa  (Tequi- Ta)  =   Mc  Cspal  (Tc- Tequi)

                     Cspal  =   (Ma+ Mequi)  Cspal  (Tequi-Ta)

                                                 Mc  (Tc-Tequi)

RISULTATI DELA PRIMA PROVA:                            

Cspal =  (25 gr + 5 gr )  1,002 cal   (25,8°C -18,5 °C)   

                           38,5 gr   ( 56,3 °C -25,8 °C )

          =  30 gr  1,002 cal  7,3 °C

               38,5 gr  30,5 °C

          =  0,187 cal /gr  °C

RISULTATI SECONDA PROVA

Cspal =  46 gr + 5 gr  1,002 cal  ( 26,9 °C - 19,8 °C )

                   38,5 gr  ( 68,1 °C - 26,9 °C )

          = 51 gr  1,002 cal ( 7,1 °C )

               38,5 gr  41,2 gr

          = 0,229 cal /gr  °C

Calori specifici dell'alluminio ottenuti :   0,187 cal / gr  °C

                                                                      0,229 cal/ gr °C

Cspal medio  : 0,187 cal + 0,229 cal = 0,208 cal/ gr  °C   =  0,21 cal/ gr  °C

Nella tabella riguardante i calori specifici , quello dell'alluminio è di 0,217 cal/ gr°C ,mentre quello da noi ottenuto è : 0,21 cal/gr °C. Quindi vi è una differenza di soli : 0,017 cal/°C.

Il risultato ottenuto è perciò molto soddisfacente e questo significa che l'esperimento è stato svolto con molta cura.

 

 







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