Relazione di laboratorio di fisica

Obiettivo: Verifica ed applicazione della legge sull'equilibrio termico tramite la formula   

DQ =C m Dt

calcolando il calore specifico di una moneta.

Materiali utilizzati:

n° 1 becher;

n° 1 calorimetro(con termometro di sensibilità 0,5 °C);

n° 1 moneta;

n° 1 calcolatrice;

acqua q.b;

pinze;

n° 1 bunsen;

n° 1 sostegno per il becher;  

Procedimento: Dopo aver preso 200mL di acqua li abbiamo messi nel calorimetro, ed abbiamo annotato la temperatura iniziale dell'acqua. Abbiamo poi messo la moneta (una moneta da 100£) a bagno in un becher ed abbiamo messo il becher a scaldare sopra un bunsen, abbiamo scaldato l'acqua fino all'ebollizione, fino cioè a portare la moneta alla temperatura di 100°C. Abbiamo poi trasferito la moneta nel calorimetro prendendola con delle pinze, abbiamo chiuso il calorimetro ed abbiamo poi atteso che il sistema raggiungesse una temperatura di equilibrio annotando questo valore. Abbiamo poi calcolato il calore specifico della moneta in base ai valori ottenuti e attraverso la relazione seguente:

C_H2O m_H2O Dt = C_moneta m_moneta Dt

Tabella dei valori:

Conclusioni:

Con questa esperienza abbiamo potuto verificare il principio 0 della termodinamica circa l'equilibrio termico dei corpi, abbiamo poi calcolato il calore specifico della moneta che è risultato essere vicino a quello della grafite(0,17 cal/(g°C)), compreso tra questo e quello del ferro(0,11 cal/(g°C)), probabilmente le monete sono quindi di acciaio, che è una lega di carbonio e ferro, la grafite infatti non è altro che carbonio. Nel calcolo del calore specifico vi sono stati comunque degli errori, in particolare vi possono essere stati errori di lettura del termometro, dispersioni di calore dal calorimetro, dispersione di calore nello spostare la moneta dal becher al calorimetro ed inoltre l'acqua usata non era distillata, e non aveva quindi un calore specifico pari precisamente ad 1 cal/(g°C). Il calorimetro usato inoltre non era perfettamente efficiente, infatti il coperchio del calorimetro non era perfettamente a tenuta stagna, il liquido versato nel calorimetro veniva a contatto direttamente con il materiale isolante, che era a sua volta danneggiato, e la parete interna del calorimetro non era speculare come sarebbe necessario onde riflettere all'interno del calorimetro il calore che i liquidi contenuti in esso tenderebbero a irraggiare verso l'esterno. La parete esterna del calorimetro era però nera, come è giusto che sia, per evitare l'irraggiamento esterno.