TITOLO ESPERIENZA: COSTANTE DI JOULE

OBIETTIVI

MATERIALE UTILIZZATO

- Termometro. Cronometro;

Determinare la costante di Joule

- Acqua distillata (100 gr). Becker. Cavetti di collegamento. Cilindro graduato.

- 2 Tester ( Voltmetro ed Amperometro);

- Alimentatore a bassa tensione: 10 V c.c.;

- Spiralina da 10 W ;

SCHEMA DELL’ESPERIENZA

TEMPO IMPIEGATO: 2 ORE

MONTAGGIO ED ESECUZIONE DELL’ESPERIENZA

Dopo aver versato l’acqua nel becker e rilevato la temperatura iniziale (t 1 ); è stato montato un

circuito elettrico come in figura.

Per un D t pari a 100 secondi, è stata fatta passare corrente (I= 1,2 A; V= 10V c.c.), ed infine è stata

Misurata la temperatura finale dell’acqua (t 2 ).

Sapendo che la quantità di calore sviluppata dalla spiralina (W) è pari a K(coeff. di Joule) x V x I x D t,

ed è uguale alla quantità di calore (Q) assorbita dall’acqua; sono stati elaborati i dati calcolando che

Q = c x m (t 2 - t 1 ),dove c (calore specifico H 2 O).

TABELLA DEI DATI RACCOLTI

- tara del becker = 94 gr

- massa dell’acqua ( m ) = 100gr = 0,1kg

- D t = 100s

- I = 1,2 A

- V = 10 V (c.c.)

- t1 = 20 °C = 293 °K

- t2 = 22,5 °C = 295,5 °K

- c = calore specifico H2O = 1 cal/gr °C (4186 J/Kg °K)

- K (coefficiente di Joule) = 0,24 cal/W sec

ELABORAZIONE DEI DATI RACCOLTI

Q = c x m (t2- t1)= 1 cal/gr °C x 100gr (22,5 – 20)°C =250 cal

Q = W ® 250cal = K x V x I x D t

K =250cal/ 10Vx1,2Ax100s=250cal/1200Wxs =0,21 cal/Wxs

CONSIDERAZIONI E RISULTATI DELL’ESPERIENZA

Gli obiettivi dell’esperienza sono stati raggiunti in modo soddisfacente. -

Confrontando il coefficiente ottenu to con quello teorico, notiamo una differenza (0,03 al/W x sec):

essa è dovuta alle dispersioni di calore, spiegabili dal fatto che si lavora con un sistema non isolato.

DIFFICOLTA’ INCONTRATE

EVENTUALI OSSERVAZIONI E MODIFICHE PROPOSTE