SALA PAOLO IV H Misura del calore specifico

SALA PAOLO IV H Misura del calore specifico Aula di fisica del primo piano del liceo scientifico “Leonardo da Vinci” 23/01/2004 Ore 11. 00

Materiale n n n n H 2 O (400 ml) Calorimetro o vaso Dewar Cilindretti di ottone (m=293, 75 g) Becker Alcool Fornelletto Treppiedi

Foto digitali degli strumenti utilizzati

Premessa teorica Per misurare il calore specifico (c) di un corpo abbiamo sfruttato la proprietà di conduzione del calore, in quanto ponendo i cilindretti nell’acqua del calorimetro abbiamo trasmesso energia termica all’acqua, senza trasmettere materia. Teoricamente possiamo enunciare che il calore specifico di un elemento è la qtà di energia che occorre a un kg di quel elemento per alzare la sua temperatura di 1 C°. Questo è dato da: c= Q m Δt° dove Q è la qtà di calore applicata e assorbita dal corpo, m la massa e Δt° la differenza tra le 2 temperature. La sua unità di misura è: [J * Kg-1 * °C-1 ] In particolare, Q in questo esperimento è data dalla massa equivalente (m=50 g), cioè dalla qtà ideale di H 20 equivalente alla dispersione termica del calorimetro, sommata al calore ceduto alla massa d’acqua contenuta nel calorimetro dai cilindretti d’ottone

Svolgimento Versati nel becker 400 g di H 2 O, lo abbiamo posto sul treppiedi e abbiamo acceso il fornelletto. Abbiamo poi immerso i cilindretti di ottone e il termometro. Giunto a ebollizione, abbiamo posto i cilindretti nel calorimetro, precedentemente riempito di acqua.

Dati raccolti T°i = temperatura iniziale acqua del calorimetro T°c = temperatura cilindretti riscaldati T°f = temperatura ebollizione Primo esperimento Δt° 1 = (T°c-T°i) = (24, 5 -19, 2) = 5, 3°C Δt° 2 = (T°f-T°c) = (97, 5 -24, 5) = 73°C Secondo esperimento Δt° 1 = (T°c-T°i) = (24 -19) = 5 °C Δt° 2 = (T°f-T°c) = (97 -24) = 73°C

Calcoli primo esperimento C = c. H 20 (m. H 20 + mequiv) Δt° 1 = 465, 57 J * Kg mottone Δt° 2 C = c. H 20 (m. H 20 + mequiv) mottone Δt° 2 Δt° 1 -1 * °C-1 = 448, 48 J * Kg-1 * °C-1

Media dei 2 esperimenti Il calore specifico dell’ottone è cosi ottenuto facendo la media dei risultati dei due esperimenti. Quindi: c = 465, 57+448, 48 = 457, 02 + 0, 08 2

Risultati Abbiamo cosi misurato il calore specifico dell’ottone. L’imprecisione abbastanza elevata è dovuta all’imperfezione dei materiali utilizzati.