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: 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 .