ESPERIENZE DI LABORATORIO 1 Calcolo della massa equivalente

ESPERIENZE DI LABORATORIO : 1. Calcolo della massa equivalente del calorimetro 2. Calcolo del calore specifico dell’alluminio

PRIMA ESPERIENZA: Calcolo massa equivalente del calorimetro PREMESSA : il calorimetro è uno strumento in grado di isolare il sistema che si vuole analizzare dall’ambiente esterno.

OBIETTIVO : calcolare la massa di acqua necessaria ad assorbire la quantità di calore presente nel calorimetro, cioè la massa di acqua avente capacità termica uguale a quella del calorimetro stesso.

MATERIALI • Calorimetro n. 3 di portata 0. 5 L • Due cilindri graduati di sensibilità 0. 002 L • Pinzette di legno • Termometro di sensibilità 0. 1 C° e portata 110° • Becco Bunzen

SVOLGIMENTO 1. Abbiamo misurato 100 ml di acqua a temperatura ambiente , li abbiamo immersi nel calorimetro e registrato la temperatura a 22, 8 C°

2. Abbiamo preso 200 ml di acqua e l’abbiamo riscaldata fino a 55 C° utilizzando il becco bunzen e introducendo il termometro 3. Abbiamo versato la quantità di acqua riscaldata nel calorimetro rapidamente per evitare dispersione di calore

4. Abbiamo agitato per mescolare le due quantità di acqua e dopo alcuni secondi, abbiamo letto la temperatura raggiunta nel termometro del calorimetro : la temperatura di equilibrio risulta 43, 3 C°

5. Poiché il calorimetro è formato da tante sostanze diverse, che assorbono calore in piccole quantità, è impossibile saperne il calore specifico. Si finge allora che il calorimetro non ci sia e invece sia sostituito da un’ equivalente massa di acqua, che assorbe la stessa quantità di calore. Q₁=m₁ c (tₑ-t₁) Q₂=m₂ c (t₂-tₑ)

La massa di equilibrio mₑ si somma alla massa m₁ : (m₁ + mₑ) c (tₑ-t₁) = m₂ c (t₂-tₑ) mₑ= m₂ (t₂-tₑ)/(tₑ-t₁) - m₁ m₁ = 100 g m ₂ =200 g mₑ=14, 14 g t ₁= 22, 8 C° t ₂ = 55 C° tₑ= 43, 3 C°

OSSERVAZIONI e CONCLUSIONI La massa equivalente è maggiore di 0, pertanto il calorimetro assorbe calore. Il valore trovato della massa equivalente del calorimetro è necessario per svolgere l’altra esperienza: il calcolo del calore specifico dell’alluminio.

SECONDA ESPERIENZA: Calcolo del calore specifico dell’alluminio OBIETTIVO: Determinare il calore specifico di una sostanza e verificare mediante il calcolo del calore specifico, la natura del tipo di corpo solido MATERIALE AGGIUNTIVO: Cilindretti di alluminio

SVOLGIMENTO Il procedimento è analogo a quello dell’esperienza precedente per calcolare la massa equivalente che consideriamo uguale a 14, 14 g. 1. Misuriamo una massa di acqua m ₁ pari a 150 g e ne misuriamo la temperatura t ₁ pari a 22, 6 C°

3. Dopodichè misuriamo la massa dei cilindretti (m ₂) pari a 62, 32 g e la introduciamo in un becker con acqua. 4. Portiamo ad ebollizione l’acqua con i cilindretti che raggiungono una temperatura di t₂=97 C° 5. Abbiamo messo rapidamente nel calorimetro l’acqua fredda e i cilindretti, e agitato bene La temperatura di equilibrio registrata è di 28, 2 C°

• Infine ricaviamo il calore specifico dell’alluminio dalla formula : (m₁ + mₑ) × c(h 2 o) × (tₑ-t₁) = m₂ × c(alluminio) x (t₂-tₑ) C (alluminio) =( m₁ + mₑ) × c(h 2 o) × (tₑ-t₁)/ m₂ x (t₂-tₑ) il calore specifico dell’alluminio è 897, 39 j/kgc

OSSERVAZIONI Il calore specifico dell’alluminio è 880, mentre il valore da noi calcolato è di 897. Possiamo notare che l’errore dato dalla sensibilità degli strumenti e dalle possibili dispersioni di calore ha inciso in parte nel risultato, che comunque non si allontana di molto dal valore reale.

PRESENTAZIONE A CURA DI : Fabbri Veronica Menguzzo Elena Mercatelli Sofia Rossi Martina