DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

proteine, ecc.). In questo tipo di strumenti si registra l’assorbimento di energia da parte di
un campione quando si varia la temperatura del campione stesso. Consideriamo
innanzitutto l’effetto della scansione di temperatura, ottenuta mediante una resistenza
elettrica, su una cella vuota. Se il calorimetro funziona in modo adiabatico, cioè se la cella
non può scambiare calore con il termostato, per ottenere la scansione della temperatura è
sufficiente applicare alla resistenza una differenza di potenziale costante, e quindi fornire
alla cella una potenza di riscaldamento costante
2
E
W
0
=
R
= costante
(7.59)
ma è anche:
dQ dT
W = = C
0 dt dt
pertanto dal confronto della (7.60) con la (7.59) si ricava:
(7.60)
dT
=β= costante
(7.61)
dt
Quindi fornendo una potenza di riscaldamento costante si induce, sulla cella vuota, un
gradiente di temperatura β pure costante. Se invece la cella contiene un campione che
subisce una transizione di fase nell’intervallo di temperatura esplorato (ad esempio la
fusione del campione), per mantenere il gradiente di riscaldamento costante, sarà
necessario fornire una potenza supplementare che compensi il calore assorbito dal
campione per compiere la transizione, cioè:
dQ
tr
W() t = W + (7.62)
0 dt
da cui si ricava, per integrazione con separazione delle variabili:
Spesso si registra la quantità:
t
83
()
W :
0
f
∫ ⎡
⎣
⎤
⎦
(7.63)
t
i
Q = W t −W
dt
tr 0
W() t W
0 1 dQ
tr 1 dQ
tr
= = + = +
P,scan
0
C C
β β β dt β dt
(7.64)
cioè la capacità termica del sistema nel range di temperatura in cui viene effettuata la
scansione.
C rappresenta ovviamente la capacità termica della cella vuota.
0
In genere, la condizione di adiabaticità per quanto riguarda gli scambi tra cella e
termostato è ottenuta mediante il ricorso ad uno schermo attivo che “insegue” la