Consegne:
Prepara due campioni di acqua (uno di massa M1=50 g e l'altro M2=100g) a temperature diverse.
Misura accuratamente la temperatura dei due campioni.
T1 = temperatura CAMPIONE 1 ……….°C
T2 = temperatura CAMPIONE 2 ……….°C

Fai una previsione sulla temperatura che otterrai mescolando i due campioni
Previsione: T= temperatura del CAMPIONE somma  = ……….°C
Mescola i due campioni e misura la temperatura finale
Misura sperimentale: T= temperatura del CAMPIONE somma = ……….°C

Il risultato sperimentale conferma la tua previsione?
Se la tua previsione è errata rifletti e formula nuove ipotesi.
Se la tua previsione è esatta:
1) spiega che calcoli hai effettuato per trovarla
2) esprimili con una espressione     T=………….
3) spiega quale ragionamento ti ha portato a formulare questa ipotesi
(usa il retro del foglio e lascia anche le eventuali ipotesi sbagliate)
Ogni gruppo ha discusso, fatto ipotesi e sperimentato e al termine abbiamo confrontato i risultati.

Riflessioni
1) la situazione dell'esperimento precedente

corrisponde a:

Che si può risolvere con la media di tre masse uguali:

T = (T1+T2+T2) / 3  = (T1+2*T2) / (1+2)

Confrontiamo con i nostri dati sperimentali:

I risultati sperimentali vanno molto d'accordo per 4 gruppi un po' meno per i primi due, ma le differenze di circa due gradi potrebbero derivare dalla scarsa precisione delle misure.

2) Proviamo a ipotizzare che cosa succederebbe con due masse una due terzi dell'altra

che possiamo trasformare in:

Che si può risolvere con la media di tre masse uguali:

T = (T1+ T1+T2+ T2+T2) / 5  = (2*T1+3*T2) / (2+3)

3) per due quantità a caso si può rappresentare ogni grammo con un quadratino e allora la formula diventa:

T = (m1*T1+ m2*T2) / (m1+m2)
 
 

EQUILIBRIO TERMICO: esperimento 3

Da dove siamo partiti
Se mescoliamo due liquidi diversi a temperatura diversa, possiamo usare le formule che abbiamo utilizzato mescolando l'acqua?

Che cosa abbiamo fatto
Abbiamo provato a mescolare:

a) Masse uguali di latte a temperatura diverse:

b) Masse uguali di detersivo liquido a temperatura diverse:

La media funziona quando i liquidi sono uguali

c) Masse uguali di acqua e latte a temperatura diverse:

C'è un po' di differenza tra temperatura sperimentale e teorica:
- Errori sperimentali?
- La formula non funziona, ma si vede poco perché il latte è molto simile all'acqua?

d) Masse uguali di acqua e detersivo liquido a temperatura diverse:

e) Masse uguali di acqua e olio per motori a temperatura diverse:

Negli ultimi due casi c'è differenza tra la temperatura sperimentale e quella teorica

Che cosa abbiamo imparato
1. Se i due liquidi che mescoliamo sono uguali, possiamo trovare la temperatura finale calcolando la media delle due temperature iniziali: il calore viene ripartito nello stesso modo tra le due parti che si mescolano.
2. Se i due liquidi che mescoliamo sono diversi, non possiamo trovare la temperatura finale calcolando la media delle due temperature iniziali: è come se uno dei due liquidi avesse bisogno di più/meno calore dell'altro per scaldarsi e quindi la temperatura finale è più bassa/alta della media; questa cosa è ragionevole perché nell'esperimento del 27 marzo abbiamo visto che ogni sostanza ha il suo calore specifico.