 |  | |
|
| | |
|
| |
Titolo: Il calorimetro delle mescolanze.
Scopo: Determinazione del calore specifico di materiali diversi mediante l'uso del calorimetro delle mescolanze.
Strumenti: Un calorimetro delle mescolanze di massa equivalente di 40,0 g di incertezza 0,1 g; un cilindro graduato di portata 500 ml e di sensibilità 0,2 ml; una bilancia elettrica di sensibilità 0,01 ml; una piastra sopraelevata collegata ad un'asta reggente un termometro perpendicolare alla piastra; un bricco di acciaio; un forellino a gas.
Procedimento: Ci siamo procurati 300 g d'acqua (abbiamo utilizzato la bilancia dopo aver tolto la tara del cilindro) e li abbiamo versati all'interno del calorimetro delle mescolanze. Fatto questo abbiamo aspettato che la temperatura all'interno si stabilizzasse (controllando il termometro fissato al coperchio del calorimetro) e l'abbiamo riportata come dato To. Nel frattempo era già stata versata dell'acqua nel bricco di acciaio e questo era stato messo sopra la piastra (con sotto il fornello acceso) a riscaldare fino all'ebollizione dell'acqua. Raggiunta la temperatura dell'ebollizione (anche se non è mai stata100 oC ma sempre qualche grado meno) vi abbiamo immerso due listelli di ferro precedentemente pesati con la bilancia elettrica e tenuti con uno spago per evitare incidenti. Fatti stare nell'acqua in ebollizione qualche secondo li abbiamo trasferiti nel modo più veloce possibile all'interno dell'acqua nel calorimetro chiudendo il coperchio. Dopo aver agitato cautamente l'acqua all'interno del calorimetro tramite l'agitatore, abbiamo riportato la temperatura di equilibrio ottenuta misurata tramite il termometro. Abbiamo poi svolto le stesse misure per altri quattro materiali e, per sicurezza, le abbiamo ripetute tutte una seconda volta. Infine abbiamo calcolato il calore specifico di ogni materiale con l'incertezza.
Elaborazione dati:
|
Materiale usato |
M (g.) |
m (g.) |
e (g.) |
To (oC) |
T1 (oC) |
t (oC) |
|||
|
Ferro |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ottone |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rame |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Alluminio |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Piombo |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M = massa acqua;e = massa equivalente;m = massa corpo; To = temperatura iniziale dell'acqua del calorimetro;T1 = temperatura dell'acqua in ebollizione; t = temperatura di equilibrio.
Materiale usato |
c (cal/g. oC) |
C(cal/g. oC) |
|
|
Ferro |
|
|
|
|
Ottone |
|
|
|
|
Rame |
|
|
|
|
Alluminio |
|
|
|
|
Piombo |
|
|
|
c = calore specifico ottenuto; C = calore specifico ricercato in apposite tabelle.
Conclusioni e commenti: Con quest'esperienza abbiamo trovato il calore specifico di alcuni, corpi anche se, come si vede dalla tabella in elaborazione dati, mentre alcuni valori ottenuti sono più o meno simili a quelli reali, altri sono completamente sballati. L'incertezza sulle masse sia dei corpi che dell'acqua è uguale a 0,01 (la sensibilità della bilancia); quella delle temperature è 0,2 (la sensibilità dei termometri); infine quella sulla massa equivalente è 0,5 (è data dalla scheda). L'incertezza del calore specifico è stata calcolata con i metodi dell'incertezza sulla somma e differenza, sul prodotto e sulla divisione: per l'incertezza su somma e differenza occorre sommare le incertezze; per quella sul prodotto si sommano i prodotti di ciascuna incertezza con il valore sul quale è stata determinata l'altra incertezza (A x B = C; DC = DA x B + DB x A); per l'incertezza sulla divisione si procede come per la moltiplicazione ma al posto dei prodotti delle incertezze per il valore sul quale è stata determinata l'altra calcoliamo il quoziente (A : B = C; DC = DA : B + DB : A).
Il calorimetro delle mescolanze è costituito prevalentemente dal vaso di Drewer, un involucro a doppia parete a forma di recipiente cilindrico con fondo piatto, da un termometro e da un' agitatore. Il termometro è fissato al coperchio del calorimetro (in materiale plastico isolante) in modo che il suo bulbo sia immerso nell'acqua contenuta nel calorimetro; anche l'agitatore passa all'interno dell'agitatore tramite un buco nel suo coperchio e serve a favorire lo scambio termico fra ciò che è contenuto nel calorimetro.
La formula per calcolare il calore specifico è:
(M + e) x (t - To)
c = ----- ----- -----------------
m x (T1 - t)
Questa formula deriva dall'uguaglianza calore ceduto = calore assorbito.
|
Privacy |
Articolo informazione
Commentare questo articolo:Non sei registratoDevi essere registrato per commentare ISCRIVITI |
Copiare il codice nella pagina web del tuo sito. |
Copyright InfTub.com 2024
