IL CALORIMETRO

Il calorimetro delle mescolanze è lo strumento usato per determinare i calori specifici e i calori latenti delle sostanze. Si tratta di un thermos con le pareti rivestire da un materiale isolante in modo da rendere minima la dispersione di calore. Il coperchio ermetico è dotato di due fori che consentono l'introduzione di un termometro e di un agitatore per uniformare la temperatura del liquido contenuto all'interno. 1 Laboratorio di Fisica / Richiami teorici. Equivalente in acqua del Calorimetro Materiale occorrente: -un calorimetro -un termometro da 0°C a 100°C -un fornello elettrico Esecuzione dell' esperimento. Versare nel calorimetro 100g di acqua e misurare la temperatura . Aggiungere altri 100g di acqua dopo averla riscaldata ed averne misurato la temperatura. Attendere qualche istante agitando la miscela ,quindi rilevare la temperatura raggiunta all'equilibrio termico. Il raggiungimento dell' equilibrio termico viene rilevato dalla stabilizzazione della salita della colonnina di mercurio. Con i dati ottenuti , si calcola l' equivalente in acqua del Calorimetro. Dati: m1=m2 =100g c1=c2= 4186 JKg-1°C-1 t2=27°C t1=80°C teq= 51,50°C Incognita: meq Svolgimento in formule Q ceduto dall'acqua calda = Q assorbito dall' acqua fredda e dal calorimetro m1c1(t1 - teq) = (m1+ meq) c2(teq - t2) m1(t1 - teq)= m2(teq - t2) + meq(teq - t2) meq=m1(t1 - teq) - m2(teq - t2) teq - t2 meq = 0,1 Kg (80 - 51,50)°C - 0,1Kg(51,50 - 27)°C = 0,016Kg = 16g (51,50 - 27)°C Svolgimento numerico Conclusione. Il calorimetro ha un equivalente in acqua di 16g . Quindi, se si vogliono ottenere risultati abbastanza precisi, non si può ammettere che nel calorimetro non si verifichino dispersioni di calore . Si preferisce pertanto utilizzare il suo equivalente in acqua . L'equivalente in acqua è quella massa di acqua che ha la stessa capacità termica del calorimetro: meq cacqua = mcalorimetro ccalorimetro. L' equivalente che esprime la conservazione dell' energia all' equilibrio diventa: m1c1 (t1 -teq)= (m2 + meq) c2 (teq - t2) L' equivalente in acqua di un calorimetro non è molto elevato e spesso si trascura nei calcoli. Comunque il suo valore lo si può misurare sperimentalmente , mescolando nel calorimetro due masse note di acqua di cui si conoscono le diverse temperature