La determinazione del calore specifico di un solido

Determinare il calore specifico di un solido Scopo: Determinare il calore specifico di un solido Le formule utilizzati: 𝑄=𝑚∗𝑐∗∆𝑡 𝐶 𝐻2𝑂 = 1𝑐𝑎𝑙 𝑔∗°𝐶 𝐶 𝑥 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 ∆ 𝑡 1 = 𝑡 𝑒 - 𝑡 𝐻2𝑂 ∆ 𝑡 2 = 𝑡 100 - 𝑡 𝑒 𝑉 𝑚 2 = 𝑥 1 + 𝑥 2 + 𝑥 3… . 𝑁 𝑥 𝐸 𝑎 = 𝑀𝑎𝑥−𝑀𝑖𝑛 2 𝐸 % = 𝐸 𝑎 𝑉 𝑚 *100

Apparecchiature e strumenti di misura utilizzati: Il termometro, l’agitatore, il bicchiere di thermos (calorimetro delle mescolanze), coperchio di plastica, bilancio termico.

Funzionamento del calorimetro delle mescolanze: Determinare il calore specifico di un Il calorimetro delle mescolanze  (o ad acqua, o di Regnault) è costituito da un vaso di Dewar in cui viene versata dell'acqua e, successivamente, la sostanza in esame; all'interno del calorimetro sono posti un termometro  e un agitatore. Il calore specifico della sostanza viene dedotto dalla variazione di temperatura dell'acqua: a causa della non nulla capacità termica del calorimetro è necessario introdurre un equivalente in acqua del calorimetro, che tenga conto del calore assorbito o ceduto da esso durante la misura. Il calorimetro delle mescolanze è il tipo di calorimetro più impiegato per scopi didattici.

Procedimento: Prendiamo un oggetto e portiamolo a una temperature di cento gradi. Se lanciamo un oggetto nell’acqua avviene uno scambio di calore. L’acqua, più calda tende di salire ( moti convettivi). Calcolare il calore specifico dei solidi con la formula: 𝐶 𝑥 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 Calcolare l’errore relativo percentuale e scrivere le conclusioni.

Raccolta ed elaborazione dei dati sperimentali: Materiale 𝒎 𝑯𝟐𝑶 𝒕 𝑯𝟐𝑶 𝒎 𝒙 (g) 𝒕 𝒆 (100°𝑪) ∆ 𝒕 𝟏 (°𝑪) ∆ 𝒕 𝟐 (°𝑪) 𝑪 𝒙 ( 𝑪𝒂𝒍 𝒈°𝑪 ) Alluminio 101,06 21,9 32 26,1 4,2 73,9 0,179 Marmo 19,48 26,2 4,3 73,8 0,303 Piombo 19,51 26,8 4,9 73,2 0,347 2 ° alluminio 31,99 8,25 69,85 0,373

Calcoli: 𝐶 𝑎𝑙𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 = 101,6∗1∗4,2 32∗73,9 = 0,179 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 𝐶 𝑚𝑎𝑟𝑚𝑜 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 = 101,6∗1∗4,3 19,48∗73,8 = 0,303 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 𝐶 𝑝𝑖𝑜𝑚𝑏𝑜 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 = 101,6∗1∗4,9 19,51∗73,2 = 0,347 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 𝐶 2 °𝑎𝑙𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 = 𝑚 𝐻2𝑂 ∗ 𝐶 𝐻2𝑂 ∗∆ 𝑡 1 𝑚 𝑥 ∗∆ 𝑡 2 = 101,6∗1∗8,25 31,99∗69,85 = 0,373 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶

Calcoli: 𝐸 % = 𝐸 𝑎 𝑉 𝑚 ∗100= 0,097 0,3 *100= 0,323*100=32,3% 𝑉 𝑚 2 = 𝑥 1 + 𝑥 2 + 𝑥 3… . 𝑁 𝑥 = = 0,179+0,303+0,347+0,373 4 = 1,202 4 =0,3 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 𝐸 𝑎 = 𝑀𝑎𝑥−𝑀𝑖𝑛 2 = 0,373−0,179 2 = 0,194 2 = 0,097 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 𝐸 % = 𝐸 𝑎 𝑉 𝑚 ∗100= 0,097 0,3 *100= 0,323*100=32,3%

Conclusioni: Il calore specifico del primo alluminio e’ 0,179 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 e del secondo alluminio e’ 0,373 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 , quindi la loro media e’ 0,276 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 . Il calore specifico del piombo e’ 0,347 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 . Il calore del marmo e’ 0,303 𝑐𝑎𝑙 𝑔°𝐶 .

Il lavoro è fatto da: Golub Oleksandra 2B INF