ESPERIMENTO sul calore

INTRODUZIONE
IL CALORE
Il calore è una forma di energia teorizzata e dimostrata da joule. Inizialmente veniva
considerato un fluido.
Calore = Q
∆T=Tf-Ti
Il calore è proporzionale alla massa.
Calore specifico = c
Q = cm∆T
E = 1grado di cambiamento ∆T in un grammo di acqua.
Il calore specifico dell’acqua è quindi uguale a una caloria.
IL CALORE SPECIFICO
Nel seguente esperimento ci serviremo del calore specifico di un oggetto
ricavandolo nel successivo svolgimento così da capire il materiale dell’oggetto. Il
calore specifico di una sostanza è definito come la quantità di calore necessaria per
innalzare (o diminuire) la temperatura di una unità di massa di 1 K (o
equivalentemente di 1 ºC). Nel Sistema internazionale l'unità di misura del calore
specifico è il J / (kg × K); nel Sistema tecnico è kcal / (kg × °C).
c= Q
m ∆T
= calorie
Kelvin∙grammo
EQUILIBRIO TERMICO
Per poter definire lo stato di un sistema è necessario che esso sia in condizioni di
equilibrio. Si dice che un sistema è in equilibrio termodinamico se le sue variabili (o
parametri o coordinate) termodinamiche, (ad esempio pressione, volume e
temperatura nel caso di un fluido omogeneo), sono ben definite e non variano nel
tempo
OBIETTIVO: Determinare il materiale del cubetto grazie al suo calore specifico.
STRUMENTI:
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


Fornelletto
(fig. 1)
acqua bollente in un becker
cubetto di un materiale sconosciuto (fig.2)
calorimetro: sistema chiuso termicamente
(adiabatico) (fig. 3)
formato da vari strati di polistirolo e metalli.
 Sensore di temperatura (fig. 4)
SVOLGIMENTO:
Abbiamo scaldato con un fornelletto dell’acqua fino
a renderla bollente. Successivamente abbiamo
inserito l’oggetto nell’acqua ed abbiamo atteso; in
questo modo la temperatura del cubetto aumenta
e esso si dilata fino a raggiungere l’equilibrio
termico. Dopodiché mettiamo il cubetto in un
contenitore adiabatico, ossia un sistema chiuso
termicamente. Abbiamo versato in questo
contenitore, oltre al cubetto, 100g di acqua a
temperatura ambiente. Infine abbiamo atteso
finché l’acqua non è arrivata all’equilibrio termico
con l’oggetto e abbiamo preso le varie misure della
temperature come avevamo fatto anche in
precedenza durante ogni passaggio
dell’esperimento.
Usando la formula per calcolare il calore specifico siamo riusciti ad arrivare alla
conclusione dell’esperimento.
mH2O = 100g
T1H2O = 19,2 °C
T2H2O = 98,8 °C ed è la temperatura del cubetto per equilibrio termico
T3H2O + CUBETTO = 23,1 °C
Qin = 66,9 x ( 23,1 – 98,8) x K
QH2O = 100 x (23,1 – 19,2) x 1
M CUBETTO = 66,9 g
66,9 x K x (-75,7) = 100 x 3,9 x 1
K=
100 x 3,9 = 0,08 °C/g
66,9 x (-75,7)
d=m
= 66,9
V
8
= 8,36 g / cm3
Volume CUBETTO = l 3 = 8 cm3
OSSERVAZIONI:
Il nostro calcolo risultava 8,36 g/cm3 così abbiamo guardato su internet una tabella
per osservare i calori specifici dei materiali. Quello che si avvicinava di più al nostro
risultato era 8,44 g / cm3 e abbiamo considerato di aver fatto alcuni errori durante
l’esperimento.
CONCLUSIONE:
grazie all’esperimento siamo giunti alla conclusione che il nostro materiale è :
OTTONE
Marchiori Alice, Compostella Chiara, Seia Stefano & Vidi Camilla
Marchiori Alice
Compostella Chiara
Seia Stefano
Vidi Camilla
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