Ricerca sperimentale della curva di fusione di una sostanza pura: paradiclorobenzene

SCOPO: Ricerca sperimentale della curva di fusione di una sostanza pura: para di cloro benzene.

ELENCO MATERIALI:
• Piastra elettrica riscaldante;
• Becker da 500 cc
• Stativo;
• Pinza di serraggio;
• Provetta in Pyrex.

ELENCO STRUMENTI:
• n° 2 termometri portata -20+150°C, sensibilità ± 1°C
• Cronometro digitale sensibilità ± 0,01 s

MODO DI PROCEDERE:
In questa esperienza abbiamo voluto ricercare la curva di fusione, ovvero il passaggio di stato da solido a liquido, di una sostanza pura, cioè una sostanza non più scomponibile in altre componenti, quale il para di cloro benzene che a temperatura ambiente si presenta come un solido dall'odore caratteristico che sublima lentamente. Per svolgere l’esperienza in un becker abbiamo portato a 75°C 500ml d’acqua mediante una piastra elettrica riscaldante, poi abbiamo misurato, attraverso un termometro, la temperatura nell’ambiente del para di cloro benzene che era sistemato in una provetta in pyrex. Quest’ultima era sostenuta dallo stativo e collegata ad esso per mezzo di una pinza di serraggio. Successivamente abbiamo immerso la provetta nell’acqua e ogni 15s, calcolati con il cronometro digitale, misuravamo la temperatura della nostra sostanza. Dopo 3 minuti e mezzo il para di cloro benzene ha raggiunto 73°C così, abbiamo tolto dall’acqua la provetta dove era posto perché avrebbe continuato ad aumentare la sua temperatura finché avrebbe eguagliato quella dell’acqua, arrivati a questa situazione non ci sarebbe più stato scambio di calore.

T.R.D.
t [s] T [°C]
0 32
15 37
30 49
45 54
60 57
75 57
90 57
105 58
120 58
135 63
150 67
165 70
180 71
195 73

CONCLUSUSIONI:
Durante l’esperienza una possibile causa di incertezza è stato l’errore di parallasse,cioè la lettura non corretta del termometro dovuta allo sbagliato posizionamento degli occhi. Nel corso dello svolgimento abbiamo potuto osservare che durante il passaggio da solido a liquido del para di cloro benzene la sua temperatura è rimasta costante poiché l’energia fornita in quel momento serviva a far avvenire la fusione. Il grafico derivante da questa esperienza è un grafico a sella, tipico dei cambiamenti di stato. Da questo possiamo notare che durante l’aumento della temperatura l’energia potenziale, cioè di posizione, rimane costante e aumenta quella cinetica, ovvero quella di movimento; invece mentre avviene il cambiamento di stato l’energia cinetica rimane costante e aumenta quella potenziale, finchè la temperatura ricomincia ad aumentare poiché essendo avvenuto il cambiamento di stato e fornendo ancora calore la sostanza effettua un altro passaggio di stato.

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