^^Miscele di acqua a temperature diverse, per studiare la temperatura di equilibrio.
Scopo
Prevedere la temperatura di equilibrio termico, misurando massa e temperatura
iniziali dei corpi, e confrontarla con quella misurata.
Teoria
- Il vantaggio delle miscele e' la brevita' per raggiungere l'equilibrio
termico, diciamo 30 secondi, anche meno mescolando un po'.
- Per linguaggio colorito diciamo "acqua fredda e calda", in
linguaggio fisico e': "acque di diversa temperatura", cioe' esplicita che la
legge vale per qualsiasi coppia di temperature, es "acqua bollente e
caldissima".
La temperatura
di equilibrio termico
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Masse uguali
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Formula generale
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MA*TA + MB*TB |
TE = |
|
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MA + MB |
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Materiali e strumenti
- acqua fredda, a temperatura ambiente. 2 litri in bottiglia di plastica.
- acqua calda; 0,5 litri; in becher di vetro.
- cilindro graduato da 100 ml
-
2 termometri: 1 da 100 °C per l'acqua calda, 1 da 50 °C per l'acqua fredda.
- bicchiere di plastica per facilitare i travasi.
- recipiente in cui miscelare
Procedimento in teoria. Per 1 misura.
- misurare volume e temperatura di un corpo d'acqua
- idem per l'altro corpo
- miscelare
- misurare la temperatura risultante
Vincoli al procedimento
- Misurare la temperatura direttamente nel cilindro graduato da 250 e' impossibile se
non si ha il termometro lungo, quindi e' meglio avere 2 recipienti di acqua, in
cui e' versata l'acqua.
- Minimizzare le dispersioni di calore.
- Meno tempo, meno dispersioni. Prima progettare la sequenza operativa
per evitare indecisioni durante, poi fare, velocemente con calma.
- Se un corpo deve rimanere in attesa, e' meglio che sia quello con la
temperatura piu' vicina a quella ambiente.
- Se si usano 2 termometri, occorre confrontare le loro misure, per
poterle correggere rendendole coerenti, come per il tempo segnato da diversi
orologi.
- L'acqua calda a disposizione e limitata.
Procedimento in pratica
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Misure
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Elab
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Calda
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Fredda
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g |
°C |
g |
°C |
°C |
°C |
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N |
MA |
T1A |
MB |
T1B |
TE |
TEt |
D% |
1 |
40 |
|
40 |
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2 |
80 |
|
80 |
|
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3 |
40 |
|
60 |
|
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4 |
100 |
|
100 |
|
|
|
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5 |
40 |
|
20 |
|
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|
|
6 |
60 |
|
60 |
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Per fare piu' velocemente si puo' usare il risultato di una miscela come
corpo iniziale di una successiva. Qui le righe pari usano come corpo iniziale il
risultato della riga precedente. |
Dati. Foglio calcolo .ods
Conclusione
Differenze troppo varie: in valore assoluto, in segno, intra e inter
operatore.
La differenza dovrebbe essere negativa, cioe' la temperatura misurata minore
della previsione, a causa dispersioni calore. Probabilmente il procedimento e'
stato irregolare, sempre diverso dalla volta precedente.
Occorre migliorare.
Approfondimento. Da non mettere in relazione.
Scopo
Prevedere la temperatura di equilibrio termico.
2 corpi in contatto termico finiscono con una temperatura di equilibrio, le
condizioni iniziali dei corpi determinano la temperatura di equilibrio termico.
Procedimento Grassi_2013
- Misuro la temperatura dell'acqua calda e fredda
- Misuro una determinata quantita' d'acqua calda e fredda
- Misuro la temperatura dell'acqua mescolata.
- Mescolo l'acqua mescolata con una determinata quantita' di acqua fredda
- Butto via e ripeto con diverse quantita' di acqua.
Titolo allievi
Valori_2012 |
Acqua fredda vs acqua calda |
Grassi_2012 |
Acqua calda vs acqua fredda. |
Titolo
- Mescolare acqua a temperature diverse, per vedere la temperatura che fa.
- Acqua calda in acqua fredda.
- Acqua calda in acqua fredda, per vedere la temperatura che fa.
c: E' stato il titolo iniziale; rivedendolo a fine anno mi e' sembrato
troppo colloquiale, soprattutto per il "caldo e freddo" invece che
"temperatura".
- Miscele di acqua a temperature diverse, per studiare la temperatura di
equilibrio.
Links
Alter espo
La temperatura di equilibrio termico
Masse uguali
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Formula generale
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MA*TA + MB*TB |
TE = |
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MA + MB |
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