RELAZIONE - verifica pratica, confrontata con calcoli teorici, dell'equivalente in acqua di un calorimetro

tecnologia meccanica

RELAZIONE

Oggetto: verifica pratica, confrontata con calcoli teorici, dell'equivalente in acqua di un calorimetro

Disegno:

Strumenti:

In ordine di disposizione sul tavolo gli strumenti che abbiamo utilizzato sono:

Fornellino elettrico = ci è servito per far bollire l'acqua

Spina =ci è servita per far scaldare il fornellino

Becker = ci è servito per contenere l'acqua calda

Acqua calda e acqua fredda ci sono servite per calcolare la loro temperatura d'equilibrio

Calorimetro = ci è servito per ridurre al minimo le dispersioni di calore nell'ambiente che lo circondava

Miscelatore = ci è servito per mescolare più velocemente l'acqua calda e quella fredda

Termometri =ci sono serviti a misurare le due temperature: una dell'acqua calda e l'altra di quella fredda

Esperienza:

Per eseguire questa esperienza bisogna naturalmente, prendere tutti gli strumenti sopra elencati e montarli come nel disegno. Per prima cosa bisogna attaccare la spina del fornellino alla corrente e accenderlo per far riscaldare i 100gr di acqua precedentemente versata dentro al becker posizionato sopra la piastra del fornellino. Mentre l'acqua nel becker si sta riscaldando si deve versare 150gr di acqua nel calorimetro e bisogna misurarne la temperatura con il termometro da 50°C. Quando l'acqua nel becker è abbastanza calda, ovvero sopra i 40°C e abbiamo preso la misura dell'acqua dentro il calorimetro si devono versare 100gr di acqua in un altro becker più lungo dove misureremo costantemente la temperatura che pian piano dovrebbe calare. A questo punto bisogna prendere i guanti e, facendo molta attenzione, avvicinare il becker il più vicino possibile al calorimetro e, quando l'acqua calda ha raggiunto una temperatura ben leggibile sul termometro la si versa nel calorimetro. Appena versata bisogna essere molto veloci a chiudere il calorimetro per evitare ulteriori dispersioni di calore, e si deve agitare il miscelatore per fargli raggiungere la temperatura di equilibrio: leggibile nel termometro inserito nel calorimetro soltanto per pochi secondi. Dopo aver finito l'esperienza e aver rimesso a posto gli strumenti si può tirar fuori carta e penna e iniziare a fare i calcoli seguenti.

Calcoli:

Per calcolare l'equivalente in acqua del calorimetro che noi abbiamo usato si deve applicare la seguente formula:

(m1 me)·c Te-T )= -m ·c ·(Te-T

dove m sta per la massa dell'acqua calda ovvero 150g; me sta per l'equivalente in acqua del calorimetro;  dove c e c stanno per il calore specifico dei due differenti materiali, ma in questo caso essendo tutti e due lo stesso calore specifico può anche essere tolto; Te sta per la temperatura di equilibrio fra le due masse d'acqua ovvero 30,3 °C; m sta per la massa dell'acqua fredda ovvero 100g e T e T che stanno rispettivamente per la temperatura delle due masse d'acqua ovvero 18,7°C e 50°C. Quindi per la nostra esperienza la formula fa svolta così:

(m1 me)·(Te-T )= -(m ·(Te-T

(150g me)·(30,3°C-18,7°C)= -(100g·(30,3°C-50°C))

(150g me)·(30,3°C-18,7°C)= -(100g·(30,3°C-50°C))

4545-2805+30,3me-18,7me=-(3030-5000)

1740+11,6me=+1970

+11,6me=+230

me 19,82g