Temperatura di equilibrio e calore assorbito

Materie:Appunti
Categoria:Fisica
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Testo

Asborno Davide 4^B 07/03/2005
Laboratorio di Fisica
Relazione
Relazione 1: il calore assorbito dai componenti di un calorimetro.

Prendiamo 200g di acqua a temperatura ambiente (T1 = 18°C)
Prendiamo 100g di acqua in ebollizione (T2 = 100°C)
Versiamo le due masse d’acqua (rispettivamente m1 e m2) in un calorimetro e agitiamo in modo da mescolarle e quindi favorire la stabilizzazione a una temperatura di equilibrio Te.
Proviamo a calcolare la temperatura di Equilibrio Teorica “Tet”:
Tet = m1c1T1 + m2c2T2 Essendo però tutta acqua semplifichiamo i C: m1T1 + m2T2
m1c1 + m2c2 m1 + m2
Sostituendo i termini indicati e eseguendo le operazioni otteniamo che la Tet vale 45°C, mentre quella reale presa dal calorimetro segna 43°C. Dove sono finiti i 2°C che mancano? Sono stati assorbiti dai componenti del calorimetro, ma, essendo impossibile calcolare quanto calore assorbe ogni componente, utilizzeremo una quantità virtuale di acqua che farà le veci dei componenti del calorimetro. Questa quantità d’acqua in realtà non esiste, ma noi la utilizzeremo solo per considerare il calore non assorbito dai componenti del sistema.
Noi sappiamo che Qced = Qass + Qaq
Estendendo abbiamo: m2c2(T2-Te) = m1c1(Te-T1) + maqcaq(Te-T1)
Ma dato che è tutta acqua semplifichiamo le c e ricaviamo maq che vale 28g
Relazione 2: La temperatura di equilibrio tra due corpi di materiale diverso

Prendiamo 150g di acqua a temperatura ambiente (T2 = 18°C)
Prendiamo un cilindretto di 32.56g di un ferro sconosciuto e lo portiamo a 100°C (T1) mettendolo per qualche minuto nell’acqua in ebollizione.
Mettiamo tutto dentro un calorimetro e prendiamo nota della Te: 20°C
Utilizzando la formula usata prima e non trascurando i 28g di acqua virtuali che assorbono calore al posto del calorimetro tentiamo di ricavare il calore specifico del cilindretto, e da qui risalire poi al materiale da cui è costituito:
Qced = Qass
m1c1(T1-Te) = (m2 + 28g)c2(Te-T2) Sostituendo: 32.56*c1*(100-20) = (150+28) (20-18)
Eseguiamo i calcoli: (32.56*80)c1 = 178.2 Ricaviamo c1 e otteniamo: 0.14 J/(Kg K)
Asborno Davide 4^B 07/03/2005
Laboratorio di Fisica
Relazione
Relazione 1: il calore assorbito dai componenti di un calorimetro.

Prendiamo 200g di acqua a temperatura ambiente (T1 = 18°C)
Prendiamo 100g di acqua in ebollizione (T2 = 100°C)
Versiamo le due masse d’acqua (rispettivamente m1 e m2) in un calorimetro e agitiamo in modo da mescolarle e quindi favorire la stabilizzazione a una temperatura di equilibrio Te.
Proviamo a calcolare la temperatura di Equilibrio Teorica “Tet”:
Tet = m1c1T1 + m2c2T2 Essendo però tutta acqua semplifichiamo i C: m1T1 + m2T2
m1c1 + m2c2 m1 + m2
Sostituendo i termini indicati e eseguendo le operazioni otteniamo che la Tet vale 45°C, mentre quella reale presa dal calorimetro segna 43°C. Dove sono finiti i 2°C che mancano? Sono stati assorbiti dai componenti del calorimetro, ma, essendo impossibile calcolare quanto calore assorbe ogni componente, utilizzeremo una quantità virtuale di acqua che farà le veci dei componenti del calorimetro. Questa quantità d’acqua in realtà non esiste, ma noi la utilizzeremo solo per considerare il calore non assorbito dai componenti del sistema.
Noi sappiamo che Qced = Qass + Qaq
Estendendo abbiamo: m2c2(T2-Te) = m1c1(Te-T1) + maqcaq(Te-T1)
Ma dato che è tutta acqua semplifichiamo le c e ricaviamo maq che vale 28g
Relazione 2: La temperatura di equilibrio tra due corpi di materiale diverso

Prendiamo 150g di acqua a temperatura ambiente (T2 = 18°C)
Prendiamo un cilindretto di 32.56g di un ferro sconosciuto e lo portiamo a 100°C (T1) mettendolo per qualche minuto nell’acqua in ebollizione.
Mettiamo tutto dentro un calorimetro e prendiamo nota della Te: 20°C
Utilizzando la formula usata prima e non trascurando i 28g di acqua virtuali che assorbono calore al posto del calorimetro tentiamo di ricavare il calore specifico del cilindretto, e da qui risalire poi al materiale da cui è costituito:
Qced = Qass
m1c1(T1-Te) = (m2 + 28g)c2(Te-T2) Sostituendo: 32.56*c1*(100-20) = (150+28) (20-18)
Eseguiamo i calcoli: (32.56*80)c1 = 178.2 Ricaviamo c1 e otteniamo: 0.14 J/(Kg K)

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