TEMPERATURA E CALORE |
RELAZIONE 1
Come
si raffreddano materiali diversi?
Pensiamo che
utilizzando contenitori di materiali diversi
ma di uguale forma e capacità e partendo da una temperatura uguale per tutti, la
temperatura cambi in modo diverso a seconda del materiale di cui è costituito il
contenitore.
Recipienti di vetro
ricoperto con tubi di gomma espansa di colore nero, di metallo, plastica, vetro, vaschetta
di polistirolo, termometri a mercurio da laboratorio in °C, cronometro, sensore on-line per la temperatura con interfaccia per computer,
piastra elettrica, acqua.
1) Quattro gruppi
da 2 o 3 allievi rilevano i dati con diversi recipienti°.
2) Si utilizzano
uguali volumi d'acqua (250 ml), con temperatura iniziale a 50/60°C e rileviamo le
temperature (°C) con termometri da laboratorio, inizialmente ogni 30 secondi; risultano
poi tabulate ogni minuto.
3) Le osservazioni
quantitative vengono raccolte in tabelle e grafici.
Abbiamo valutato
landamento del fenomeno osservando la pendenza dei grafici e confrontandola.
Come si vede dai
grafici, il contenitore C e il contenitore B
si raffreddano di meno per unità di tempo.
Come da ipotesi di lavoro, alcuni materiali (la gomma e il polistirolo) conservano più a lungo il CALDO.
Abbiamo poi
condotto lo stesso esperimento coi sensori on-line per la temperatura (Science
workshop).
Riportiamo
di seguito la rappresentazione grafica dei risultati.
I grafici sono relativi ai seguenti contenitori:
colore blu = contenitore inserito
in tubo di gomma espansa
colore rosso = lattina di coca cola
colore verde = cilindro di metallo (acciaio)
I dati ottenuti con
i sensori on-line
confermano i risultati ottenuti manualmente con i termometri da laboratorio.
La scelta dei
contenitori è stata condizionata soprattutto dall'esigenza di poter utilizzare
oggetti
confrontabili per quel che riguarda la forma, le dimensioni e in modo da poter considerare
trascurabili le differenze esistenti fra le quantità di materia.