Immagine Lab2Go

Immagine Lab2Go, Liceo T. Tasso, Roma

Descrizione

L’apparecchio è formato da un recipiente cilindrico di vetro che presenta, nella parte superiore, un manicotto centrale in cui sarà messo un miscuglio frigorifero di ghiaccio pestato e sale. Il dispositivo è provvisto di due termometri uguali, collocati orizzontalmente e inseriti l’uno nella parte alta e l’altro verso il fondo del recipiente, con i bulbi sull'asse del cilindro in modo tale che siano equidistanti dalle pareti. Il manicotto ha un beccuccio per raccogliere l'acqua di fusione.\

Il dispositivo consente la verifica sperimentale del comportamento anomalo dell’acqua, ossia che man mano che la temperatura diminuisce tra 4°C e 0°C il volume aumenta anziché diminuire come avviene per tutti i liquidi.

Esperienza

Per un procedimento più rapido è necessario che l'acqua distillata, all'inizio della prova, sia già abbastanza fredda, almeno a circa 6 °C. Il cilindro a riempito fino a circa 2 cm sotto l'orlo. Si deve subito riempire anche il manicotto con il miscuglio a strati di ghiaccio (tre parti) e sale (una parte).
Sotto il beccuccio va messo un bicchiere per raccogliere l'acqua che fonde.
I due termometri indicano inizialmente la stessa temperatura, ma successivamente quello posto verso il fondo inizierà a scendere, poco dopo farà lo stesso quello sopra.
Bisogna sottolineare che l'acqua a 4 °C è più densa e tende ad andare verso il fondo creando un moto convettivo, mentre l'acqua che via via si raffredda va verso l'alto.
Dopo circa un'ora il termometro sottostante segna una temperatura di 4 °C, mentre quello in alto si avvicina a 0 °C.
Durante l'esperimento si deve aggiungere il miscuglio refrigerante nel manicotto via via che si consuma.
Al termine si devono togliere i termometri per precauzione, deve lavare bene il tutto, specialmente per eliminare il sale residuo nel manicotto.
In natura il comportamento anomalo dell’acqua crea, durante l’inverno, ambienti biologicamente adatti alla conservazione di piante e di pesci.
L’apparecchio prende il nome dal chimico inglese T.C. Hope (1766-1844).

Figura da Istruzione N. 226, Paravia

Bibliografia: Dilatazione dei liquidi, Apparecchio di Hope per l'acqua, Paravia, Istruzione N. 226.