Esperimento con il calorimetro delle mescolanze

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
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Data:	23.11.2001
Numero di pagine:	3
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Relazione di laboratorio CARRARA CORINNA 3^H
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)
38,5 gr ( 56,3 °C –25,8 °C )
= 30 gr 1,002 cal 7,3 °C
38,5 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 )
38,5 gr ( 68,1 °C – 26,9 °C )
= 51 gr 1,002 cal ( 7,1 °C )
38,5 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.