DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

(curva calorimetrica), otterremo pertanto una curva come quella riportata in Figura 38.
T f
Temperatura
T i
tempo
ΔT = T f –T i
Figura 38. Esempio di curva calorimetrica
adiabatica (caso esotermico).
calorimetrico. Il calore dissipato per effetto Joule sarà esprimibile come:
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Il calore può essere
immediatamente calcolato dal
ΔT misurato se si conosce la
capacità termica del sistema, C.
Questa può essere a sua volta
determinata sfruttando l’effetto
termico di una reazione di cui
sia nota la variazione entalpica
(o di energia interna) associata
oppure con una taratura
elettrica: in questo caso si
fornisce per effetto Joule una
quantità di calore nota al sistema
()
()
2
t 2
t⎡⎣V t ⎤⎦
∫ ⎡⎣ ⎤⎦
∫ (7.11)
0
0
Q = i t Rdt =
R
dt
dove it () è la corrente istantanea che circola attraverso la resistenza di taratura avente
valore R e V() t è la caduta di tensione, anch’essa istantanea, misurata ai suoi capi. Gli
integrali che compaiono nell’equazione (7.11) si semplificano notevolmente se
l’alimentatore della resistenza di taratura è in grado di erogare una corrente i
rigorosamente costante. In questo caso si ha:
2
2 V
Q= i Rt = t
(7.12)
R
L’ostacolo principale nella realizzazione di un calorimetro adiabatico sta nella difficoltà di
costruire una parete che sia effettivamente adiabatica e quindi renda nulli gli scambi
termici con l’ambiente esterno. Per realizzare una parete adiabatica si usano materiali di
bassa conducibilità termica ed in genere si costruisce una doppia parete all’interno della
quale viene fatto il vuoto per minimizzare gli scambi di calore per convezione. Un artificio
per realizzare una migliore condizione di adiabaticità è quello di circondare la cella di
misura con uno schermo attivo la cui temperatura viene continuamente aggiustata in
modo da rimanere sempre uguale alla temperatura nella cella di reazione. Differenze