Concetti Chiave
- L'esperimento mirava a identificare un materiale attraverso la determinazione del suo calore specifico utilizzando metodi di calorimetria.
- I materiali e strumenti essenziali utilizzati includevano un fornellino di Bunsen, un calorimetro, termometri con diverse sensibilità, e vari provini di metallo.
- Il procedimento prevedeva il riscaldamento di acqua a ebollizione per immergere i provini, seguiti dalla misurazione delle temperature di equilibrio nel calorimetro.
- Nonostante i calcoli effettuati con l'equazione della calorimetria, i risultati sperimentali del calore specifico differivano dai valori teorici attesi per i metalli.
- Le discrepanze nei risultati sono state attribuite a errori sperimentali, come la dispersione di calore e incertezze nella temperatura dei provini.
SCOPO: Riconoscimento del materiale di cui è costituito un provino mediante la determinazione del suo calore specifico.
ELENCO MATERIALI:
• Fornellino (a gas) di Bunsen;
• Retina spargifiamma;
• Treppiede;
• Becker;
• Calorimetro delle mescolanze;
• Un provino diverso per ogni gruppo.
ELENCO STRUMENTI:
• Termometro1 portata 150°C, sensibilità ± 1°C
• Termometro2 portata 30°C, sensibilità ± 0,2°C
MODO DI PROCEDERE:
Per prima cosa abbiamo portato a ebollizione (che mediante il termometro1 abbiamo misurato a 98°C poiché c’era bassa pressione a causa del maltempo) 100g di acqua dentro un becker, posizionato sopra una retina spargifiamma (utilizzata per far sì che il calore si diffondesse in egual modo su tutta la superficie del becker a contatto con la retina), posta su di un treppiede, riscaldando il tutto attraverso il fornellino di Bunsen.
Successivamente abbiamo travasato il provino dal becker al calorimetro e dopo alcuni minuti abbiamo misurato la temperatura di equilibrio (te) che una volta raggiunta si è mantenuta costante. Dopo attraverso l’equazione fondamentale della calorimetria abbiamo calcolato il calore assorbito dall’acqua e da tutte le componenti del calorimetro,per far ciò abbiamo aggiunto alla massa di acqua presente nel calorimetro l’equivalente in acqua di esso (e), perché non solo l’acqua assorbe il calore ma anche tutte le parti del calorimetro e per far sì che il calore assorbito sia uguale a quello ceduto dobbiamo aggiungere alla massa d’acqua anche la massa del calorimetro considerata in acqua. Infine per determinare il metallo di cui era fatto il provino, avevamo bisogno del calore specifico allora siamo ricorsi alla formula inversa dell’equazione fondamentale della calorimetria, però non siamo riusciti, con i risultati ottenuti, a determinare quale metallo fosse il metallo del provino.
T.R.D.
Gruppo m(metallo) [g] m(HO) [g] t1 [°C] t2 [°C] te[°C] cs(HO) [J/ g°C]
1 100 98±1 21,8±0,2 27,2±0,2 4,186
2 63,61 100 98±1 21,0±0,2 23,0±0,2 4,186
3 57,17 100 98±1 21,8±0,2 23,8±0,2 4,186
FORMULE, CALCOLI E GRAFICI:
Qa1= m × cs × Δt = (m + e) × cs(HO) × (te- t2) = 110 × 4,186 × 5,4 = 2486,48 [J]
Qa2= m × cs × Δt = (m + e) × cs(HO) × (te- t2) = 110 × 4,186 × 2 = 920,92 [J]
Qa3 = m × cs × Δt = (m + e) × cs(HO) × (te- t2) = 110 × 4,186 ×2 = 920,92 [J]
cs1(metallo) = Q/m × Δt = Q/ m(metallo)×(t1-t2) = 2486,48/ ×70,8 = 0, [J/g°C]
cs2(metallo) = Q/m × Δt = Q/ m(metallo)×(t1-t2) = 920,92/63,61×77 = 0,188 [J/g°C]
cs3(metallo) = Q/m × Δt = Q/ m(metallo)×(t1-t2) = 920,92/57,17×76,8 = 0,211 [J/g°C]
T.E.D.
Gruppo cs sperimentale [J/g°C] cs teorico [J/g°C]
1 0,355
2 0,188 0,175
3 0,211 0,175
CONCLUSIONI:
Dai risultati ottenuti posiamo osservare che il calore specifico sperimentale è diverso da quello teorico perché durante i vari passaggi dell’esperimento ci sono stati diversi errori che non hanno fatto verificare esattamente i valori:
1. La dispersione di calore da parte provino dal passaggio dal becker al calorimetro, poiché la temperatura della stanza era minore.
2. La temperatura del provino non è certo se fosse esattamente uguale a quella dell’acqua.
Domande da interrogazione
- Qual è lo scopo principale dell'esperimento descritto nel testo?
- Quali strumenti sono stati utilizzati per misurare la temperatura durante l'esperimento?
- Quali sono stati i principali errori che hanno influenzato i risultati dell'esperimento?
- Come è stato calcolato il calore assorbito dall'acqua e dalle componenti del calorimetro?
- Perché non è stato possibile determinare il metallo del provino con i risultati ottenuti?
Lo scopo principale dell'esperimento è il riconoscimento del materiale di cui è costituito un provino mediante la determinazione del suo calore specifico.
Sono stati utilizzati due termometri: Termometro1 con portata 150°C e sensibilità ± 1°C, e Termometro2 con portata 30°C e sensibilità ± 0,2°C.
Gli errori principali sono stati la dispersione di calore durante il trasferimento del provino dal becker al calorimetro e l'incertezza se la temperatura del provino fosse esattamente uguale a quella dell'acqua.
Il calore assorbito è stato calcolato utilizzando l'equazione fondamentale della calorimetria, aggiungendo alla massa d'acqua l'equivalente in acqua del calorimetro per considerare il calore assorbito da tutte le parti del calorimetro.
Non è stato possibile determinare il metallo del provino perché il calore specifico sperimentale risultava diverso da quello teorico a causa di vari errori durante l'esperimento.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
