ESPERIENZE DI LABORATORIO :
1. Calcolo della massa
equivalente del calorimetro
2.Calcolo del calore specifico
dell’alluminio
PRIMA ESPERIENZA: Calcolo massa equivalente del
calorimetro
PREMESSA :
il calorimetro è uno
strumento in grado di isolare
il sistema che si vuole
analizzare dall’ambiente
esterno.
OBIETTIVO : calcolare la
massa di acqua necessaria ad
assorbire la quantità di calore
presente nel calorimetro,
cioè la massa di acqua avente
capacità termica uguale a
quella del calorimetro stesso.
MATERIALI
•Calorimetro n.3 di portata
0.5L
•Due cilindri graduati di
sensibilità 0.002 L
•Pinzette di legno
•Termometro di sensibilità 0.1 C° e
portata 110°
•Becco Bunzen
SVOLGIMENTO
1. Abbiamo misurato 100
ml di acqua a temperatura
ambiente , li abbiamo
immersi nel calorimetro e
registrato la temperatura a
22,8 C°
2. Abbiamo preso 200
ml di acqua e l’abbiamo
riscaldata fino a 55 C°
utilizzando il becco
bunzen e introducendo
il termometro
3. Abbiamo versato la quantità di acqua
riscaldata nel calorimetro rapidamente
per evitare dispersione di calore
4. Abbiamo agitato per
mescolare le due
quantità di acqua e
dopo alcuni secondi,
abbiamo letto la
temperatura raggiunta
nel termometro del
calorimetro :
la temperatura di
equilibrio risulta 43,3 C°
5. Poiché il calorimetro è formato da tante sostanze
diverse, che assorbono calore in piccole quantità, è
impossibile saperne il calore specifico. Si finge
allora che il calorimetro non ci sia e invece sia
sostituito da un’ equivalente massa di acqua, che
assorbe la stessa quantità di calore.
Q₁=m₁ c (tₑ-t₁)
Q₂=m₂ c (t₂-tₑ)
La massa di equilibrio mₑ si
somma alla massa m₁ :
(m₁ + mₑ) c (tₑ-t₁) = m₂ c (t₂-tₑ)
mₑ= m₂ (t₂-tₑ)/(tₑ-t₁) - m₁
m₁ = 100g m ₂ =200g mₑ=14,14g
t ₁= 22,8C° t ₂ = 55C° tₑ= 43,3C°
OSSERVAZIONI e CONCLUSIONI
La massa equivalente è maggiore di
0, pertanto il calorimetro assorbe
calore.
Il valore trovato della massa
equivalente del calorimetro è
necessario per svolgere l’altra
esperienza: il calcolo del calore
specifico dell’alluminio.
SECONDA ESPERIENZA: Calcolo del calore specifico
dell’alluminio
OBIETTIVO:
Determinare il calore specifico di una
sostanza e verificare mediante il calcolo del
calore specifico, la natura del tipo di corpo
solido
MATERIALE AGGIUNTIVO:
Cilindretti di alluminio
SVOLGIMENTO
Il procedimento è analogo a quello
dell’esperienza precedente per calcolare la
massa equivalente che consideriamo uguale
a 14,14g.
1. Misuriamo una massa di acqua
m ₁ pari a 150g e ne misuriamo
la temperatura t ₁ pari a 22,6C°
3.Dopodichè misuriamo la massa
dei cilindretti (m ₂) pari a 62,32g
e la introduciamo in un becker con
acqua.
4.Portiamo ad ebollizione l’acqua
con i cilindretti che raggiungono
una temperatura di t₂=97 C°
5.Abbiamo messo rapidamente
nel calorimetro l’acqua fredda
e i cilindretti, e agitato bene
La temperatura di equilibrio
registrata è di 28,2 C°
•Infine ricaviamo il calore specifico dell’alluminio dalla
formula :
(m₁ + mₑ) × c(h2o) × (tₑ-t₁) = m₂ × c(alluminio) x (t₂tₑ)
C (alluminio) =( m₁ + mₑ) × c(h2o) × (tₑ-t₁)/ m₂ x (t₂-tₑ)
il calore specifico dell’alluminio è 897,39 j/kgc
OSSERVAZIONI
Il calore specifico dell’alluminio è 880,
mentre il valore da noi calcolato è di
897. Possiamo notare che l’errore dato
dalla sensibilità degli strumenti e dalle
possibili dispersioni di calore ha inciso in
parte nel risultato, che comunque non si
allontana di molto dal valore reale.
PRESENTAZIONE A CURA DI :
Fabbri Veronica
Menguzzo Elena
Mercatelli Sofia
Rossi Martina