calorimetro

calorimetro

calorìmetro [Comp. di calore e -metro, sul modello del fr. calorimètre] (a) [MTR] [TRM] Strumento per misurare quantità di calore scambiate tra corpi in condizioni controllate, e quindi anche per misurare capacità termiche, calori specifici, calori di trasformazione, ecc. (v. calorimetria: I 455 c); se ne hanno di molti tipi, dei quali ricordiamo le principali categorie (rinviando alla voce di qualificazione per la descrizione): c. ad acqua: quelli in cui la sostanza di riferimento è l'acqua (per es., il c. di Bunsen e quello di Regnault); c. adiabatico: nel quale si misura la variazione della temperatura d'una quantità nota di sostanza di riferimento (per es., acqua) a seguito dello scambio di calore con il campione in esame, fatto avvenire adiabaticamente, cioè senza scambi di calore con altri corpi e con l'esterno; c. a flusso continuo: c. elettrico per sostanze fluide, che sono fatte scorrere con moto stazionario entro un condotto adiabatico e riscaldate assialmente con un sottile filo percorso da corrente; si misurano le temperature all'ingresso e all'uscita del condotto, attraverso la variazione di resistenza elettrica del filo; si presta partic. per aeriformi, le cui misurazioni calorimetriche non sono agevoli in quanto essi hanno in genere calori specifici minori di quelli dei contenitori; c. a ghiaccio: prototipo dei c. isotermi: v. calorimetria: I 454 d; c. a mercurio: c. in cui la sostanza di riferimento è mercurio (per es., il c. di Favre e Silbermann); c. a schermo adiabatico: generic., lo stesso che c. adiabatico (v. sopra) e, specific., c. adiabatico in cui il campione è dentro uno schermo metallico, mantenuto, mediante opportuni dispositivi automatici, alla stessa temperatura del campione che quindi non perde calore verso di esso; c. a vaporizzazione: c. isotermo basato sulla misurazione della quantità di liquido che, portato in contatto termico con il corpo in esame, vaporizza oppure condensa scambiando calore con il corpo medesimo; c. a vuoto: generic., c. adiabatico in cui l'isolamento termico è ottenuto, in tutto o in parte, mediante intercapedini a vuoto e, specific., c. elettrico partic. usato per misurazioni a basse temperature (mai oltre la temperatura ambiente); nella fig. è lo schema di un c. di questo tipo, per il campo di temperature 4÷40 K; il campione è sospeso, mediante fili termicamente isolanti, in un recipiente metallico ad alto vuoto, riscaldabile con un riscaldatore elettrico e la cui temperatura è misurata da un termometro elettrico; tale recipiente è in un ambiente a vuoto raffreddato da elio liquido in ebollizione, a sua volta circondato da una camicia a vuoto e da una camicia raffreddata da azoto liquido in un contenitore generale costituito da un vaso Dewar; c. delle mescolanze: prototipo dei c. adiabatici: v. calorimetria: I 454 e; c. elettrico: usato soprattutto per determinare calori specifici a bassissime temperature, è un c. adiabatico in cui si valuta la variazione di temperatura del campione per la somministrazione di una quantità di calore ottenuta per effetto Joule in un conduttore elettrico; quest'ultimo è in genere un sottile filo di platino; se passa corrente per un tempo t, la quantità di calore data al corpo è Q=0.239 iVt cal=iVt J, con i intensità della corrente, in ampere, V differenza di potenziale, in volt, ai capi del filo e t in secondi; se M è la massa del corpo, c il calore specifico, ΔT la variazione di temperatura (misurata con un termometro oppure ricavata dalla variazione della resistenza elettrica del filo), si ha Q=McΔT, da cui si ricava il calore specifico c; i vari tipi (c. di Eucken, di Nernst, ecc.) si differenziano per gli artifici per minimizzare le varie cause d'errore (spec. perdite di calore dal campione attraverso i sostegni e per irraggiamento); c. isotermo: c. in cui lo scambio di calore tra campione e sostanza di riferimento avviene alla temperatura costante d'una transizione di fase della sostanza (per es., fusione o solidificazione, come nel c. di Bunsen); c. non adiabatico: lo stesso che c. isotermo; c. non isotermo: lo stesso che c. adiabatico. (b) [FSN] Strumento per misurare l'energia di particelle di alta energia: v. calorimetri adronici ed elettromagnetici.