Metodo A

Si effettua prima una misura dell'equivalente in acqua del calorimetro e successivamente del calore specifico. Per questa misura si usa il cilindro di alluminio più grande (circa 200 g).

• Peso del cilindro: la massa indicata sul cilindretto dovrebbe essere corretta. E` utile verificare, ma è un'operazione che si può anche fare con calma alla fine (si ricorda di registrare sempre anche l'indicazione della bilancia a vuoto).
• Stima quantità acqua necessaria per la misura: mettere il cilindro di alluminio nel calorimetro e aggiungere acqua fredda (per risparmiare quella calda quando non serve) fino a ricoprire leggermente (un paio di centimetri) il cilindro. Stimare la quantità di acqua $M_{a_1}$ con la provetta.
  Togliere il cilindro e stimare anche il volume di acqua $M_{a_2}$ spostato dal cilindretto, ovvero la quantità di acqua che serve ad arrivare allo stesso livello di acqua$+$cilindro del caso precedente ( $\rightarrow$ sottoprodotto della misura: misurare il peso specifico dell'alluminio - Eureka!).
• Misura dell'equivalente in acqua del calorimetro: versare nel thermos una quantità di acqua calda pari a quella stimata per coprire il cilindro ($M_{a_1}$). Versare nella provetta (o in una bacinella, o in un altro thermos) una quantità di acqua fredda pari al volume del cilindro ($M_{a_2}$). Agitare particolarmente bene l'acqua calda e attendere che il calorimetro si termalizzi (alcuni minuti).

  Note:

  1. le masse di acqua vanno misurate dal volume mediante la provetta, assumendo una densità di $10^3$ kg/m$^3$;
  2. in tutte le misure che seguono è importante agitare l'acqua in con-ti-nua-zio-ne!
  3. si raccomanda di tenere chiuso il thermos con l'acqua calda.

  Seguire gli andamenti delle temperature dell'acqua dei due recipienti per circa cinque minuti effettuando misure ogni 20 secondi (conviene sfasare di 10 secondi le letture di ciascun termometro), riportandole su una tabella a quattro colonne (tempo, $T_2$, $T_1$ e $T_1$ corretto per la calibrazione (o viceversa)). Se ci sono dubbi sul comportamento delle temperature prolungare le letture di qualche minuto.

  Versare quindi l'acqua fredda in quella calda, seguitare ad agitare bene e continuare le misure di temperatura dell'acqua miscelata per altri cinque minuti circa. Può essere interessante misurare l'andamanto della temperatura immediatamente dopo che il travaso, eventualmente intensificando la frequenza delle letture finché non si restaura l'andamento lineare.

  Riportare i valori della tabella su un grafico con scala delle ordinate spezzata in tre tratti in modo da avere una buona risoluzione nell'intorno delle temperature di interesse.

  Estrapolare i valori di $T_1$, $T_2$ e $\theta$ e valutare $M_E$ dalla (). E' importante notare che la procedura descritta permette di misurare la massa equivalente del calorimetro in cui è stata miscelata l'acqua e nelle particolari condizioni di misura descritte (in particolare dipende dai livelli di acqua iniziale e finale).

• Misura del calore specifico: terminata la misura di $M_E$ riempire il calorimetro di cui è nota $M_E$ con acqua calda nella quantità stimata precedentemente per ricoprire il cilindro d'alluminio ($M_{a_1}$). Agitare bene l'acqua e, come nella misura precedente, attendere che il calorimetro si termalizzi

  Nel frattempo, porre il cilindro nella bacinella con abbondante acqua fredda (la quantità esatta non è di alcun interesse) ed attendere che anch'esso si termalizzi (può essere conveniente averlo immerso in acqua già prima della misura di $M_E$).

  Eseguire una serie di misure come nella determinazione di $M_E$, con la differenza che questa volta - ovviamente - invece di versare l'acqua fredda in quella calda, vi si immerge il cilindro d'alluminio. (E ...agitare!)

  Può essere interessante misurare l'andamento della temperatura immediatamente dopo che il cilindro è stato immerso nell'acqua calda, eventualmente intensificando la frequenza delle letture finché non si restaura l'andamento lineare.

  Stimare $T_1$, $T_2$ , $\theta$ e determinare $c_x$.