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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 gr ( 56,3 °C -25,8 °C )

= 30 gr 1,002 cal 7,3 °C

38 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 gr ( 68,1 °C - 26,9 °C )

= 51 gr 1,002 cal ( 7,1 °C )

38 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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