museiscientifici:tasso_roma:calorimetro
Indice
Calorimetro
Dati scientifici
Epoca | forse 1960 circa |
Costruttore | Leybold |
Dimensioni (in mm.) | H 310 (con termometro), 170 (senza termometro) |
Materiali (legno, metallo, vetro, plastica, gomma, ecc.) | Legno, metallo, plexiglas, feltro, metalli vari. |
Descrizione | Il calorimetro delle mescolanze di Regnault, nella versione costruita dalla Leybold, è costituito da un contenitore cilindrico di legno, ricoperto internamente in feltro, che contiene un vaso (Dewar) in vetro a specchio. Il vaso è con le pareti doppie, argentate internamente, nella cui intercapedine è fatto un buon vuoto. Sopra il vaso è collocato un disco di materiale plastico trasparente che si può fissare al cilindro di legno per mezzo di due molle con ganci. Al centro del disco vi è un foro con un tappo di gomma forato che permette l'inserzione di un termometro; da una parte c'è un altro foro nel quale è inserito un alberino che termina con un agitatore. Esso serve per misurare il calore specifico di sostanze non solubili in acqua. |
Funzionamento | Prima di eseguire la misura, bisogna misurare la massa equivalente in acqua del calorimetro. Questo perché, pur essendo abbastanza isolato termicamente, una certa quantità di calore è assorbita dalle pareti, dall'agitatore, dal termometro e una parte del calore viene perduta per l'evaporazione che scalda il disco. La massa equivalente me in acqua del calorimetro, è una massa fittizia d’acqua con la quale si tiene conto della quantità di calore non trasferita al liquido calorimetrico ma agli altri elementi del calorimetro. Una massa d’acqua pari ad essa ha la stessa capacità termica del calorimetro vuoto, cioè assorbe la stessa quantità di calore durante lo scambio termico. La procedura più semplice per questa misura è la seguente: si mette nel calorimetro una quantità di acqua m1, si attende fino a che si raggiunga un equilibrio termico a temperatura T1 misurata col termometro. Nel frattempo si scalda una quantità di acqua m2 fino alla temperatura T2 e la si versa rapidamente nel calorimetro che viene chiuso. Infine si misura la temperatura di equilibrio Te, raggiunta dal tutto. E' importante agitare l'acqua durante tutto il processo. Il calore ceduto dall'acqua calda è: $Q_1$ = c $m_2$ ($T_e$-$T_1$). Quello assorbito dall'acqua fredda è: $Q_2$ = c $m_2$ ($T_e$-$T_2$). Quello assorbito dal calorimetro (usando il concetto di $m_e$) è: $Q_e$ = c$m_e$ ($T_e$-$T_1$). Nelle formule c'è lo stesso calore specifico c dell'acqua che si considera per semplicità costante e per definizione è 1 kcal/(kg °C). Per la conservazione dell'energia scriviamo: $Q_1$+ $Q_2$+$Q_e$ =0; da cui si ricava: $$m_e =m_2\frac{T_2 - T_e}{T_e - T_1} - m_1$$ Il valore di $ m_e$ va conservato per gli esperimenti da eseguire. per continuare la misura del calore specifico dell'oggetto occorre, oltre a poter riscaldare dell'acqua, misurare la massa dell'oggetto. Procediamo con la misura del calore specifico di una sostanza non solubile in acqua che somiglia molto alla precedente. Infatti si versa una quantità di acqua $m_1$ nel calorimetro e si attende che la temperatura giunga all'equilibrio $T_1$, nel frattempo si scalda in un bagno d'acqua l'oggetto di massa $m_2$ di cui si vuole misurare il calore specifico $c_2$ fino a portarlo ad una temperatura $T_2$ di 100 °C, misurata col termometro immerso nell'acqua. Bisogna essere ben sicuri che l'oggetto immerso abbia raggiunto anche al suo interno questa temperatura. Poi lo si preleva con una pinza e lo si mette rapidamente nel calorimetro. Una volta raggiunta la temperatura di equilibrio $T_e$, si passa alla misura indiretta che si ottiene mediante la formula:$$c_2=\frac{(m_1+m_e)c_a(T_e-T_1)}{m_2(T_2-T_e)}$$. Dove $m_e$ è la massa equivalente in acqua del calorimetro. Si ricorda che il calore specifico dell'acqua è $c_a$= 1 kcal/(kg °C). |
Bibliografia | - |
Eventuale iscrizione | Cartellino con indicazioni di fabbrica (384 16 Baur 1) |
Inventore | Henri-Victor Regnault (1810-1878) |
Dati storici
Data di entrata | - |
Inventario | - |
Vecchi numeri di inventario | 975, 1607 |
Donato - comperato - provenienza | - |
Dati relativi al restauro
Stato di conservazione | Buono |
Descrizione interventi effettuati | - |
Nome restauratore | - |
Osservazioni - Utilizzazione per la didattica | - |
Dati relativi alla conservazione
Armadio | S |
Ripiano | 2 |
Scheda tecnica del produttore | No |
Collocazione | Aula Valerio Mengarini |
Sitografia
Link | Descrizione |
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Calorimetro | Descrizione e funzionamento |
Leybold 384 16 A, 384 20 - Fisica | E. Leybold's Nachfolger AG |
museiscientifici/tasso_roma/calorimetro.txt · Ultima modifica: 2025/02/03 17:22 da fabio.panfili