^^Ferro caldo in acqua fredda, massa uguale, per studiare come la T equilibrio dipende dal materiale. Rel.

Qui viene spiegato come fare la relazione, e cercare di capire.

Richiami per fare mente locale

La famiglia di fenomeni studiati e':

il calore Q passa da un corpo ad un altro, e causa variazioni di T.

La comprensione teorica si basa su:

la trasmissione del calore viene pensata come un flusso conservativo:

Cosa mettere nella relazione

  1. La situazione e': 2 corpi in contatto termico, isolati termicamente dall'ambiente.
    Ricopiare il contenuto del link, secondo le consuete regole.
  2. continuare la relazione con cio' che segue qua sotto.
    Ognuno dovrebbe usare i propri dati.

Con una scrittura di ampiezza normale, 1 solo foglio non basta.

 

Procedimento

mescolare con la custodia del termometro, non col termometro!

senza estrarlo dall'acqua.

Le misure dell'esp-fenomeno

Temperatura di equilibrio termico tra:
ferro caldo e acqua fredda di ugual massa = 330g

Temperatura iniziale      TEquilibrio
Ferro H2O   entrambi
94 18,6   25,6
dati di Fialdini&C 2Atec 22gen2019

Elaborazione dell'esp

La teoria dice:

∆TA

∆TB

 = CB

CA
    il rapporto tra le variazioni di T e' inversamente proporzionale al rapporto tra le capacita' termiche.
     
CB

CA

 = cB

cA
  nel caso in esame e' MA = MB , per cui il rapporto tra le capacita' termiche e' uguale al rapporto tra i calori specifici.

quindi una possibilita' di elaborazione, per verificare la bonta' dell'esp, e' confrontarlo con questa previsione.

Procedimento

  1. calc ∆TA / ∆TB
    1. coi dati sperimentali
    2. con cB / cA  recuperati dalle misure professionali 
  2. Calc la D% tra i 2, prendendo come riferimento  cB / cA  .
    Lo scelgo come riferimento poiche' e' il valore professionale.

Calore specifico da tb. UMSI  J/(kg°K)

acqua 4180

ferro    480

Calc la variazione di T, ∆T, tra stato iniziale e stato finale di equilibrio termico

  A ferro B acqua
T iniziali TA1= 94 TB1=18,6
T finale, TE TA2=25,6 TB2=25,6
variazione ∆T ∆TA= -68,4 ∆TB=7,0

∆TA / ∆TB  rapporto tra le variazioni di T, VS  cB / cA   

∆TA / ∆TB = 68,4/7,0 = 9,77

CB / CA  = 4180/480 = 8,71

Calc D% prendendo come riferimento cB / cA

D% = ((9,77-8,71)/8,71)*100 = 12,2 %

Conclusione

  1. il materiale influisce sulla variazione di T di un corpo causata dai suoi scambi di calore
  2. Misura da 7, poiche' nelle misure scolastiche di termologia, una D%<10% rispetto al professionale, e' un risultato da 8, da 7 fino al 15%, da 6 fino al 20%.

 

Approfond1   esp con MA=MB= 2*330g

Spiegazione della variazione sperimentale

Si vorrebbe fare una misura piu' accurata.

La causa principale e' la "dispersione" di calore verso l'ambiente.

Per diminuire il suo effetto la soluzione piu' semplice e' aumentare le masse dei corpi.

Il calore verso l'esterno aumenta, ma in proporzione a quello scambiato tra i 2 corpi diminuisce, che e' cio' che fa variare il risultato.

Temperatura iniziale      TEquilibrio
Ferro H2O   entrambi
94 19,1   26,5
dati di Fialdini&C 2Atec 5feb2019

D% = 4,7 %

Conclu

secondo le previsioni !

Abbiamo cercato di agire come l'esp precedente, per non peggiorare noi il risultato, e sembra che ci siamo riusciti :-)  (ma la suspence c'e' stata).

Quanto davvero e' una misura migliore?

variando TE da 26,5°C a 26,4, D% passa da 4,7% a 6,3% !

1 decimo di grado scosta di 1,6%.

Per tenere sotto controllo l'evoluzione

l'operatore ha preso anche queste misure

T t
25,7 ogni minuto
26,8  
26,5  
26,5  
26,4 dopo 5 minuti

 

Approfond2

Calc .ods

Links

Confrontare 2 numeri tramite D R DR D% R%.

Dirlo

  1. il materiale influisce sulla variazione di T di un corpo causata dai suoi scambi di calore
  2. la stessa quantita' di calore Q
    che entra in corpi di massa =, ma materiale ≠
    causa  variazione di T  ≠

Piu in generale: masse diverse

Esp procedimento

 

 

 

 

Guida ins

Titolo

  1. Ferro caldo in acqua fredda, massa uguale, per studiare come la T equilibrio dipende dal materiale. Rel.
    c: originale.
  2. Ferro caldo in acqua fredda, massa uguale, per studiare come il fenomeno dipende dal materiale. Rel.
    c:  5-2-2019. Mi rendo conto che l'uso dell'esp e' piu' vasto di quanto proposto nel titolo originale, ma non so  se cambiarlo con questo. Per ora non tocco.

 

La famiglia di fenomeni studiati e':

il trasferimento di Q da un corpo ad un altro, con le associate variazioni di T.

cmt: troppo nominale "trasferimento"