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CALORIMETRO

LAB2GO Scienza

Un calorimetro è un dispositivo utilizzato in calorimetria per misurare le quantità di calore cedute o assorbite e dedurne le proprietà termiche delle sostanze. E' costituito da un ambiente isolato termicamente dall’esterno, nel quale avvengono processi termodinamici e si possono controllare le variazioni della temperatura interna in relazione alle varie fasi dei processi stessi. E' quindi lo strumento più adatto per la misura del calore specifico delle sostanze solide e liquide. Esistono vari tipi di calorimetri, distinti in base alle loro funzionalità: delle mescolanze, a ghiaccio, di bunsen, a flusso costante, e la bomba calorimetrica di Mahler.

Calorimetro delle mescolanze

Il calorimetro delle mescolanze (o ad acqua, o di Regnault) è costituito da un vaso di Dewar in cui viene versata dell'acqua e, successivamente, la sostanza in esame; all'interno del calorimetro sono posti un termometro e un agitatore. Il calore specifico della sostanza viene dedotto dalla variazione di temperatura dell'acqua.

Calorimetro a ghiaccio

Il calorimetro a ghiaccio (o di Lavoisier e Laplace) è un calorimetro isotermico formato da tre recipienti concentrici: nel più interno si colloca il corpo in esame; in quello intermedio il ghiaccio; in quello più esterno si colloca dell'altro ghiaccio che ha la funzione di isolante, evitando che il calore dell'ambiente esterno fonda il ghiaccio del recipiente intermedio.

Calorimetro di Bunsen

Il calorimetro di Bunsen è un calorimetro isotermico formato da un recipiente contenente acqua distillata, il cui fondo è connesso ad un tubo ripiegato a U contenente mercurio e terminante in un capillare. Una provetta, sulla quale è stato precedentemente fatto formare uno strato di ghiaccio, è posta all'interno del bagno d'acqua.

Calorimetro a flusso costante

L'apparecchio è composto da una base in legno sul quale sono posti due morsetti per i collegamenti elettrici ed un tubo in vetro munito di riscaldatore che viene inserito in una delle due estremità. L'elemento riscaldante è costituito da una resistenza avvolta intorno ad un tubo di vetro inserito all'interno del tubo esterno, il quale è provvisto di tubicini per l'ingresso e l'uscita di un liquido. Due sono i termometri, non forniti a corredo, da applicare ai tappi a tenuta con foro: uno nel tappo di gomma provvisto di riscaldatore e l'altro nell'altro estremo.

Una resistenza nota fornisce calore per effetto Joule ad un liquido che scorre nell'intercapedine ricavata nel tubo di vetro interno. A regime si stabilisce una differenza di temperatura tra ingresso ed uscita rilevabile mediante i due termometri.

Bomba calorimetrica

La bomba calorimetrica di Mahler è un dispositivo che permette di misurare la quantità di calore liberata o assorbita durante una reazione che avviene a volume costante. La bomba calorimetrica è un reattore di acciaio in grado di resistere alle alte pressioni (fino a ~100 Bar) ed è quindi particolarmente adatta a studiare le reazioni di combustione in cui uno dei reagenti (O2) può essere introdotto ad alta pressione. In un generico elemento circuitale (non necessariamente rispettante la legge di Ohm) in cui confluisce una corrente I e ai cui capi vi è una differenza di potenziale pari a V la potenza elettrica (P) fornita è P=Vi. Nel caso del calorimetro, l'effetto joule è dato dalla presenza di un resistore che funge da dissipatore riscaldando tutta l'acqua all'esterno di esso.

Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Determinare il calore specifico Tramite il calorimetro delle mescolanze è possibile determinare il calore specifico del corpo che immergiamo nell'acqua distillata.
Verifica e misura dell'energia "dissipata" per effetto Joule In questa esperienza è possibile stabilire l'equivalenza tra l'energia dissipata per effetto Joule e il calore.
Calcolo dell' equivalente in acqua nel calorimetro Non essendo perfetto l'isolamento del calorimetro,bisogna determinare il suo equivalente in acqua, ovvero la quantità di acqua che assorbe lo stesso calore del calorimetro.
Il calore latente di fusione del ghiaccio L'obiettivo dell'esperienza e` di calcolare il calore latente di fusione del ghiaccio.


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