Scopo: - costruzione di un termometro partendo da un termoscopio - utilizzo dello strumento per misurare temperatura di un liquido - confrontare le due misure ottenute utilizzando come strumenti: a) termometro appena costruito b) termometro a mercurio Materiale: miscela acqua e ghiaccio, acqua , fornelletto , termoscopio, foglio di carta Strumenti: -squadra e righello ( risoluzione 0.1 cm portata 30,0 cm) -termometro a mercurio ( risoluzione 1 °C portata 100 °C) Procedimento: - inserire il termoscopio in un bagno di acqua e ghiaccio facendo attenzione che il bulbo sia inserito nella miscela e segnare , sul nastro di nylon posto accanto alla colonna di liquido termometrico, il livello raggiunto dal liquido in equilibrio termico con il miscuglio acqua ghiaccio. Questo rappresenterà il punto corrispondente a 0°C. - inserire ora in acqua bollente (riscaldata con il fornelletto) la colonna di liquido termometrico e segnare sul nastro il massimo livello raggiunto dal liquido termometrico. Questo rappresenterà i 100 °C. - misurare con il righello la distanza tra le due tacche - dividere ora l’intervallo ottenuto in 50 parti uguali, utilizzando il teorema di Talete delle rette parallele. Per fare questo tracciare (ad esempio partendo dall’estremo inferiore del segmento =corrispondenza 0°C) un segmento di lunghezza pari a 25 cm e suddividerlo ogni 0.5 cm in modo da ottenere 50 punti che verranno poi riportati sul segmento iniziale sfruttando il principio di Talete delle rette parallele. - ottenere così il termometro con una risoluzione pari a 2 °C. - inserire ora il termometro ottenuto nel liquido a temperatura incognita e misurare l’altezza massima raggiunta dal liquido termometrico. - rapportare questa lunghezza alla scala di temperatura appena costruita. Dati sperimentali: distanza tra segno riportato a 0°C e 100 °C = (17,5±0,1) cm temperatura soluzione incognita (58±2)°C Cause di errore: errore nel segnare i livelli raggiunti dal liquido termometrico (per la prima parte dello scopo) Errore dovuto alla lunga attesa affinché il liquido termometrico si trovi in condizioni di equilibrio termico (il recipiente potrebbe disperdere energia sotto forma di calore e la temperatura misurata potrebbe essere più bassa di quella effettiva) Note: - Il fornelletto risulta acceso quando appare sull’interruttore la lettera I visibile - Prestare attenzione quando si inserisce il termoscopio nella miscela acqua ghiaccio . Affinchè il bulbo sia inserito bene dentro la miscela farsi strada roteando la struttura di metallo portante il capillare contenente il liquido - Per evitare shock termici al vetro attendere qualche minuto passando dall’acqua in ebollizione al ghiaccio e viceversa.
Taratura di un termoscopio
Scopo: - costruzione di un termometro partendo da un termoscopio - utilizzo dello strumento per misurare temperatura di un liquido - confrontare le due misure ottenute utilizzando come strumenti: a) termometro appena costruito b) termometro a mercurio Materiale: miscela acqua e ghiaccio, acqua , fornelletto , termoscopio, foglio di carta Strumenti: -squadra e righello ( risoluzione 0.1 cm portata 30,0 cm) -termometro a mercurio ( risoluzione 1 °C portata 100 °C) Procedimento: - inserire il termoscopio in un bagno di acqua e ghiaccio facendo attenzione che il bulbo sia inserito nella miscela e segnare , sul nastro di nylon posto accanto alla colonna di liquido termometrico, il livello raggiunto dal liquido in equilibrio termico con il miscuglio acqua ghiaccio. Questo rappresenterà il punto corrispondente a 0°C. - inserire ora in acqua bollente (riscaldata con il fornelletto) la colonna di liquido termometrico e segnare sul nastro il massimo livello raggiunto dal liquido termometrico. Questo rappresenterà i 100 °C. - misurare con il righello la distanza tra le due tacche - dividere ora l’intervallo ottenuto in 50 parti uguali, utilizzando il teorema di Talete delle rette parallele. Per fare questo tracciare (ad esempio partendo dall’estremo inferiore del segmento =corrispondenza 0°C) un segmento di lunghezza pari a 25 cm e suddividerlo ogni 0.5 cm in modo da ottenere 50 punti che verranno poi riportati sul segmento iniziale sfruttando il principio di Talete delle rette parallele. - ottenere così il termometro con una risoluzione pari a 2 °C. - inserire ora il termometro ottenuto nel liquido a temperatura incognita e misurare l’altezza massima raggiunta dal liquido termometrico. - rapportare questa lunghezza alla scala di temperatura appena costruita. Dati sperimentali: distanza tra segno riportato a 0°C e 100 °C = (17,5±0,1) cm temperatura soluzione incognita (58±2)°C Cause di errore: errore nel segnare i livelli raggiunti dal liquido termometrico (per la prima parte dello scopo) Errore dovuto alla lunga attesa affinché il liquido termometrico si trovi in condizioni di equilibrio termico (il recipiente potrebbe disperdere energia sotto forma di calore e la temperatura misurata potrebbe essere più bassa di quella effettiva) Note: - Il fornelletto risulta acceso quando appare sull’interruttore la lettera I visibile - Prestare attenzione quando si inserisce il termoscopio nella miscela acqua ghiaccio . Affinchè il bulbo sia inserito bene dentro la miscela farsi strada roteando la struttura di metallo portante il capillare contenente il liquido - Per evitare shock termici al vetro attendere qualche minuto passando dall’acqua in ebollizione al ghiaccio e viceversa.