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fisica:esperienze:misuradellequivalenteinacquadiuncalorimetro

LAB2GO Scienza

Misura dell'equivalente in acqua di un calorimetro

L'equivalente in acqua di un calorimetro e` una misura della sua non-idealità; esso infatti non e` perfettamente isolato ma assorbe insieme con l'ambiente esterno una certa quantità di calore, durante un qualsiasi scambio termico. La massa d'acqua che assorbirebbe la stessa quantità di calore dell'insieme calorimetro più ambiente esterno si chiama appunto equivalente in acqua del calorimetro.

Tale equivalente in acqua si ottiene uguagliando il calore assorbito dal calorimetro a quello assorbito da un'opportuna massa d'acqua. La conoscenza di questa quantità permetterà di effettuare, durante le successive misure del calore specifico di una sostanza, un'opportuna correzione alle perdite di calore conseguenti al non perfetto isolamento termico del calorimetro stesso.

Si prende una certa quantità di acqua fredda m1, alla temperatura T1 ed una quantità di acqua calda m2, alla temperatura T2. Le due quantità d'acqua si mescolano nel calorimetro di cui si vuole calcolare l'equivalente e si aspetta che si sia raggiunto l'equilibrio termico alla temperatura T*.

Si misurano quindi le quantità di calore Q1 assorbito dall'acqua fredda e Q2 ceduto dall'acqua calda e si osserva che uguagliandole in modulo, esse non sono uguali: |Q2| > Q1.

La differenza tra le due quantità è : il calore assorbito dal calorimetro + ambiente esterno.

Per ottenere me (l'equivalente in acqua del calorimetro) basta ricavarlo dall'equazione: |Q2| - Q1 = c me (T* - T1), dove c è il calore specifico dell'acqua.

Strumenti necessari

Calorimetro Misura quantita` di calore ceduto e assorbito da un corpo

Esperienza in laboratorio

Scopo dell'esperienza:

Misura dell'equivalente dell'acqua del calorimetro (m*)

1. Misurare con il becher graduato i volumi di acqua calda (1) e fredda (2) in modo che il volume totale sia contenuto in un thermos;

2. Conoscendo la densità dell'acqua, calcolare le masse M1 e M2;

3. Porre i due volumi di acqua nei due thermos e inserire i termometri nel liquido;

4. Far partire il cronometro e misurare, a intervalli regolari di 30s, le temperature T1 e T2 ( con T1 > di T2);

5. Dopo circa 4' versare rapidamente la massa di acqua fredda nel thermos con acqua calda, indicando il tempo di mescolamento ( t*);

6. Il termometro 1 misurerà la temperatura di equilibrio Teq, tra le due masse di acqua;

7. Continuare ad annotare le temperature ogni 30s per circa 3';

8. Sviluppare un grafico di temperatura verso tempo e ricavare T1*, T2*, T eq* al tempo t* del mescolamento;

9. Ricavare dai valori ottenuti la massa equivalente in acqua del calorimetro M*;

tempo(s) T1(°C) T2 Teq(°C)
30 58.5 16.2
60 58.3 16.2
90 58.2 16.2
120 58.1 16.2
150 58 16.2
180 57.8 16.2
210 57.7 16.2
*
270 37.5
300 37.5
330 37.5
360 37.5
390 37.5
420 37.5
450 37.5

Sitografia

fisica/esperienze/misuradellequivalenteinacquadiuncalorimetro.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)