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Individuazione delle sostanze attraverso il Cs

fisica



Obiettivo: Individuazione delle sostanze attraverso il Cs

Materiale: Calorimetro delle mescolanze, termometro [(-10,0;+100,0) : 0,1] °C, bilancia a bracci uguali (200,00 : 0,01) g, cilindro graduato (100 : 1) cm2, parallelepipedo

Descrizione Esperimento

Una parte del gruppo ha massato il parallelepipedo con una bilancia a bracci uguali. La sua massa era di (56,18+0,03) g (errore assoluto di 0,03 g per gli errori di taratura, massata e azzeramento). Intanto il resto del gruppo, co 939d33j n un cilindro graduato, ha inserito (200+2) g di acqua nel calorimetro (Errore assoluto di 2 g perché sono stati inseriti 100+1 g di acqua in momenti diversi perché il nostro cilindro ha una portata massima di 100 cm2). In seguito abbiamo misurato la temperatura iniziale dell'acqua che era di (19,7+0,1)°C (Errore assoluto di 0,1 °C per la sensibilità dello strumento (1/10 g)). In seguito abbiamo inserito il parallelepipedo nell'acqua bollente. Dopo 10 minuti circa abbiamo misurato la sua temperatura che era di (87,5+0,1) °C in quanto c'è stato un trasferimento di calore (Errore assoluto di 0,1 °C per la sensibilità dello strumento (1/10 g)). Successivamente abbiamo inserito velocemente il parallelepipedo nel calorimetro e abbiamo misurato la temperatura di equilibrio che era di (21,5+0,1) °C (Errore assoluto di 0,1 °C per la sensibilità dello strumento (1/10 g)). A questo punto eseguiamo i calcoli. Dato che il metallo cede calore e l'acqua assorbe si può dire che -Qced=Qass. Usiamo la formula Q=Cs x M x  t ( t=te- tH2O) per calcolare la Qass.

Qass=4,186 J/g°C x (200+2) g x (1 +0,2) °C = 1506,96 J

E per trovare il Cs del parallelepipedo usiamo la formula inverse -Qced= Mx x Csx x t  ( t=te-tx)

Ma se utilizziamo la seguente formula il risultato non cambia Qced= Mx x Csx x t  ( t=-te+tx)

Se -Qced=Qass si può scrivere 1506,96 J=56,18 g x x x 65,5 °C

X=   1506,96 J = 0,409 J/g°C=409 J/kg°C

56,18 g x 65,5 °C

Osserviamo sulla tabella un possibile riscontro con il nostro risultato. Il Cs del rame vale 390 J/kg°C. dato che non abbiamo calcolato gli errori assoluti e il nostro metallo è di colore rossiccio, possiamo dedurre che sia davvero rame.


­­­­­Mx



tx

MH2O

tH2O

te

Cs X

Cs H2O

g

°C

g

°C

°C

J/g°C

J/g°C




































D

D

I

D

D

I


Errore assoluto di 0,03 per errori di taratura, azzeramento e massata.

Errore assoluto di 0,1 per la sensibilità dello strumento (1/10 g)

200 cm2 x 1 g/cm2


1 g/cm2


M = D x V


Errore assoluto di 2 g perché sono stati inseriti 100+1 g di acqua in momenti diversi perché il nostro cilindro ha una portata massima di 100 cm2

Errore assoluto di 0,1 per la sensibilità dello strumento (1/10 g)

Errore assoluto di 0,1 per la sensibilità dello strumento (1/10 g)

Dai calcoli illustrati nella spiegazione





Conclusione

Il nostro parallelepipedo è fatto di rame.






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