Problema 5.2.3
Ponendo un corpo in un calorimetro a ghiaccio si osserva la fusione di mG=11g di ghiaccio a 0°C.
a) Sapendo che la temperatura iniziale del corpo era t1=55°C, determinare la sua capacità termica.
b) Sapendo che la massa del corpo è m=1,100Kg, calcolare il suo calore specifico.
[Calore latente di fusione del ghiaccio cL=79,8cal/g]
Il calorimetro a ghiaccio è costituito da un recipiente a pareti isolate termicamente nell’interno del quale si trova una miscela di acqua e ghiaccio.
Immerso nella miscela abbiamo un secondo recipiente a pareti conduttrici nel quale viene posto il corpo in esame(vedi figura).
Quando il ghiaccio si scioglie diminuisce il volume della miscela acqua-ghiaccio. Dalla variazione di volume, che è misurabile, si può risalire alla quantità di ghiaccio disciolta e, conoscendo il calore latente del ghiaccio, al calore ceduto dal corpo in esame.
Se conosciamo la temperatura iniziale del corpo possiamo così misurare la sua capacità termica; se conosciamo anche la massa possiamo calcolare il suo calore specifico.
a) La quantità di calore fornita dal corpo al calorimetro a ghiaccio è Q=cLmG
La quantità di calore fornita dal corpo è Qc=K(t1-t0)
Si ottiene la capacità termica da Q=Qc:
K=Q/(t1-t0)
K=11.79,8/55=16cal/°C
K=16.4,18J/°C=66,9J/°C
b) Nota la massa del corpo il calore specifico si ottiene da c=K/m
c=16/1100=0,015cal/g°
c=66,9/1,1=60,8J/Kg°C