Come calcolare il calore specifico di una soluzione

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

In questa guida andremo a capire come calcolare il calore specifico di una soluzione. Per comodità prenderemo in analisi un metallo molto importante, il rame. Ora, questo si fa già molte volte, in modo che il valore sia disponibile nei libri di riferimento. Faremo finta che non ne sia il caso. Ovviamente, abbiamo bisogno di un po' di rame puro, quindi prendiamo un piccolo pezzo di esso. Diciamo che potremmo usarne 15.0 grammi. La forma non ha importanza.

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Occorrente

  • Rame
  • Coppa aperta
  • Acqua
  • Becco bunsen
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Ecco come calcolare il calore specifico di una soluzione. Innanzitutto, poniamo il metallo di rame in una coppa aperta piena di acqua bollente e lasciamo riposare. Permettiamo di riposare finché tutto il rame metallico sia alla stessa temperatura dell'acqua bollente. Innalziamo la temperatura a 100,00°C. Ora, per quanto tempo stia in acqua bollente è irrilevante, perché si presuppone che stia immerso abbastanza a lungo. Ora arriva un vero e proprio passo fondamentale. Nel più breve tempo possibile, tiriamo il metallo fuori dall'acqua bollente e lo trasferiamo in un bicchiere che contiene 100,0 ml di acqua molto più fresca, circa 25,00°C. Lo sappiamo perché abbiamo misurato la temperatura con un termometro. Il metallo di rame caldo si raffredda e l'acqua si riscalda, fino a che non raggiunga la stessa temperatura finale. Questo era il primo passo su come calcolare il calore specifico di una soluzione. Passiamo al secondo.

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Ecco il secondo passo su Ecco come calcolare il calore specifico di una soluzione. Registriamo quindi questo con un termometro e scopriamo che si tratta di 26.02°C. Ora conosciamo due diversi valori di DT. Uno è 100.00 meno la temperatura finale (rame) e l'altra è la temperatura finale meno 25,00 (acqua). A questo punto faremo un presupposto chiave che renderà il nostro compito più facile. Vale a supporre che tutto il calore ceduto dal rame finisce in acqua. In realtà, questo non è il caso. In un esperimento vero e proprio, il trasferimento di calore non avverrà al 100% e si devono prendere misure per compensare tali perdite. Questo era il secondo step su come calcolare il calore specifico di una soluzione.

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Infine, scopriamo subito come calcolare il calore specifico di una soluzione. Il punto appena al di sopra, quando si dichiara come equazione termochimica, è: qcopper=qwater. Con la sostituzione, abbiamo (I valori in rame, sui valori dell'acqua a sinistra e a destra): (La massa) (Dt) e (Cp)=(massa) con (Dt) e (Cp). Mettiamo i numeri a posto e abbiamo: (15,0 g) (73.98° C) (x)=(100,0 g) (1,02 ° C) (4.184 J G1 ° C1) che risolvendolo dà 0,384J. Notiamo piuttosto un piccolo guadagno di temperatura dell'acqua (25.00 al 26.02) e la notevole variazione di temperatura (da 100 a 26.02) del rame. Questo è tipico dei problemi di questo tipo. Notiamo che 100,0 g di acqua si utilizzano nel calcolo fatto sopra, mentre più sopra il testo dice 100,0 mL di acqua. La massa d'acqua presente si determina da tempi di volume e densità. Poiché la densità dell'acqua è 1,00 g ML1, il calcolo è:100,0 mL x 1,00 g ML con la risposta di 100,0 g. Abbiamo appena imparato come calcolare il calore specifico di una soluzione.

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