Determinazione numerica del Cl di fusione del ghiaccio

Materie:	Appunti
Categoria:	Fisica
Voto:	1.5 (2)
Download:	96
Data:	20.04.2007
Numero di pagine:	2
Formato di file:	.doc (Microsoft Word)

Obiettivo: determinazione numerica del Cl di fusione del ghiaccio
Materiale: calorimetro, cilindro graduato, ghiaccio, termometro calorimetro [(-10,0;+50,0)0,1]°C, termometro [(-10,0;+50,0)0,1]°C, acqua
Descrizione Esperimento
Abbiamo inserito nel calorimetro una massa nota di cubetti di ghiaccio (la loro temperatura è di 0°C perché sono stati prelevati dal frigorifero). Intanto nel cilindro graduato abbiamo inserito 100+1 cm3 di acqua calda. Dato che ci serve la massa dell’acqua, la possiamo calcolare con la formula M=DxV quindi sapendo che DH20=1g/cm3 eseguiamo il calcolo
M = 1 g/cm3 x 100+1 cm3 = 100+1 g
Con il termometro che abbiamo a disposizione leggiamo la temperatura dell’acqua. Successivamente rovesciamo l’acqua nel calorimetro e leggiamo con il termometro la temperatura di equilibrio (te) quando il ghiaccio è completamente sciolto. In questo caso l’acqua cede calore al ghiaccio, quindi dovrebbe valere la regola
Qass = Qced
Supponendo che il ghiaccio sia H2O eseguiamo i calcoli per la verifica:
Qass = Csh2o x Mghiaccio x Δt = 4,186 J/g°C x 25,30 g x 16,5°C = 1747,4 J
Qced = Csh2o x Mh2o x Δt = 4,186 J/g°C x 100 g x 24,9°C = 10423,14 J
Notiamo che i 2 risultati non sono uguali, perché abbiamo supposto che il ghiaccio fosse acqua. Questo vuol dire che dell’energia è stata utilizzata per il passaggio di stato. Quindi:
Qass = Qced
Csh2o x Mghiaccio x Δt = Csh2o x Mh2o x Δt
Csh2o x Mghiaccio x Δt + X = Csh2o x Mh2o x Δt
X = Qced – Qass
Se eseguiamo il calcolo
ΔQ = 10423,14 J - 1747,4 J = 8675,74 J
Sapendo che Q = Cl x M troviamo la formula inversa Cl = ΔQ/M
Cl = ΔQ/M = 8675,74 J / 25,30 g = 343 J/g

Tabella
Mg
tg
Mh2o
Th2o
te
Csh2o
Qa
Qc
ΔQ
ΔQ/Mg
23,72
0,0+0,1
100+1
38,5+0,1
12,0+0,1
4,186
1493
11092
9599
323
25,99
0,0+0,1
100+1
40,2+0,1
14,5+0,1
4,186
1588
10716
9128
351
28,94
0,0+0,1
100+1
48,3+0,1
20,0+0,1
4,186
2423
11846
9423
326
25,30
0,0+0,1
100+1
41,4+0,1
16,5+0,1
4,186
1747
10423
8675
343
D g
D °C
I g
D °C
D °C
D J/g°C
I J
I J
I J
I J/g
Conclusione
Il Cl della fusione del ghiaccio è 343 J/g. C’è una discordanza con il valore effettivo rispetto a quello trovato sperimentalmente perché non sono stati calcolati gli errori di misura e nella tabella viene utilizzata acqua distillata.