Prog. "Lauree Scientifiche"   Mirella Rafanelli

Calore specifico

Scopo dell'esperienza

Determinare il calore specifico del materiale di cui sono composti oggetti omogenei di uso comune (posate, schiaccianoci, monete, biglie di vetro..)

Apparecchiatura e montaggio

Thermos con acqua calda, oggetti  di composizione omogenea e di massa nota, LabPro + PC con programma Logger Pro 3, 2 Sensori d i temperatura  per LabPro

Il LabPro va alimentato e collegato al PC con il cavo Usb. I sensori  di temperatura vanno inseriti  negli ingressi  CH1 e  CH2 del LabPro 

Esecuzione

Descriviamo in particolare il procedimento seguito per determinare il calore specifico di uno schiaccianoci. La misura non ha pretese di precisione, ma serve piuttosto come "problema dal vero"

Si predispone il sistema per effettuare il confronto tra temperature

In un termos contenente una massa di acqua calda nota si immerge uno dei due sensori; l'altro sensore è lasciato libero in aria per individuare la temperatura ambiente

Quando le due temperature che appaiono sullo schermo si son o stabilizzate si dà il via al rilevamento cliccando sul tasto MISURA!.

Si lascia passare una decina di secondi e si immerge lo schiaccianoci nel thermos. Si aspetta un tempo sufficiente perché la temperatura del thermos si stabilizzi di nuovo e si interrompe la misura premendo sul tasto STOP.

Dal grafico ottenuto possiamo esaminare i valori della variazione di temperatura dell'acqua e dello schiaccianoci

Elaborazione dei risultati

Conosciamo le masse di schiaccianoci  m₁ e acqua m₂

m₁ = 150g  , m₂=230 g

Le temperature iniziale  e finale dell'acqua   (72.8 °C e 68.9 °C)  e quella iniziale  e finale dello schiaccianoci (21.5 e 68.9)  sono   rilevate dai grafici

Indichiamo con Dt₁ e Dt₂ rispettivamente le variazioni di temperatura di schiaccianoci e acqua  e con c_s1 e c_s2 i loro calori specifici.

Dall'equazione

otteniamo

 c_s1 = 0,12 c_s2

in buon accordo con il rapporto tra calore specifico dell'acciaio e quello dell'acqua.