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UVIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI ENGENHARIA MECÂNICA 6º SEMESTRE NOME ALEX SANDER DA COSTA JOMO TÍTULO LABORATÓRIO VIRTUAL CALORIMETRIA MAUÁ – SP 2021 Sumário 1. INTRODUÇÃO.................................................................................... 3 2. OBJETIVO ......................................................................................... 3 3. DESENVOLVIMENTO........................................................................ 3 4. EXPERIMENTO.................................................................................. 4 5. MEMORIAL DE CÁLCULOS.............................................................. 5 6. REFERÊNCIAS...................................................................................6 3 1. INTRODUÇÃO Este experimento tem por objetivo demonstrar os princípios termodinâmicos de troca de calor entre materiais de composições e capacidade térmica diferenciadas, através de laboratório virtual de calorimetria. 2. OBJETIVO Coletar dados com o experimento transcrevendo em tabelas, a fim de calcular a capacidade térmica e calor específico de dois materiais distintos, com o intuito de comparar com bases teóricas existentes. 3. DESENVOLVIMENTO Em laboratório virtual foram feitos alguns experimentos com calorímetro e dois materiais diferentes (água e óleo), de mesma porção, porém com massa diferenciada devida a suas densidades. No primeiro passo do experimento foi posicionado o béquer sobre a balança digital e tarar a mesma para desprezar seu peso, pois será preciso a massa dos materiais. Transferido 100 ml de água da Pisseta para o béquer e posicionado novamente sobre a balança para registrar a massa de água do experimento, após o registro foi colocado o béquer sobre o sistema de aquecimento bico de Bunsen, e ligado o mesmo, assim como o termômetro para acompanhar o aquecimento da água até 80°C. Desligado aquecimento e transferido material para uma garrafa térmica, ligado termômetro no calorímetro para registro e aferição de sua temperatura. Logo após o registro foi transferido o material para ele e agitado para acelerar a troca de térmica. Acompanhado no termômetro até a estabilidade e registrado novamente os dados obtidos. Desligado termômetro e descartado material. Todo o processo foi repetido só que desta vez com outro material o óleo. 4.EXPERIMENTO No primeiro passo do experimento foi posicionado o béquer sobre a balança digital e tarar a mesma para desprezar seu peso, pois será preciso a massa dos materiais. Transferido 100 ml de água da Pisseta para o béquer e posicionado novamente sobre a balança para registrar a massa de água do experimento, após o registro foi colocado o béquer sobre o sistema de aquecimento bico de Bunsen, e ligado o mesmo, assim como o termômetro para acompanhar o aquecimento da água até 80°C. Desligado aquecimento e transferido material para uma garrafa térmica, ligado termômetro no calorímetro para registro e aferição de sua temperatura. Logo após o registro foi transferido o material para ele e agitado para acelerar a troca de térmica. Acompanhado no termômetro até a estabilidade e registrado novamente os dados obtidos. Desligado termômetro e descartado material. Todo o processo foi repetido só que desta vez com outro material o óleo e anotado como pode ser visto na tabela a seguir: Material m1 (g) TC T1 Tf c (cal/g °C) ÁGUA 94,75 26,1 80,9 75,4 1 ÓLEO 88,85 26,1 80,9 66 Tabela1: Dados coletados no experimento Onde: C = capacidade térmica do calorímetro; m1 = massa do material; c = calor específico; T1= temperatura da água quente; Tf = temperatura final de equilíbrio sistema; TC = temperatura no interior do calorímetro 5. MEMORIAL DE CALCULOS PARTE I – DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UMA CALORÍMETRO: 5.1. Com os dados obtidos, calcule a capacidade térmica do calorímetro. A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia: QCEDIDO = QRECEBIDO QCEDIDO PELA ÁGUA QUENTE = QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC) C = m1c (T1 - Tf) / (Tf - TC) C= 94,7.1.(80,9.75,4) (75,4.26) C= 94,75.5,5 49,4 C= 10,54cal/g°C PARTE II – DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS 5.2. Com os dados obtidos, calcule o calor específico do óleo. Compare o valor obtido com valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na internet. Justifique eventuais diferenças. Capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia: QCEDIDO = QRECEBIDO QCEDIDO PELO ÓLEO QUENTE = QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC) c = C (Tf - TC) / m1 (T1 – Tf) c= 10,54. (80,9 - 26) 88,85. (80,9 - 66) c= 0,437 cal / g °C Em comparativo entre o resultado do cálculo e tabela retirada da internet é possível notar pouca diferença, e está dentro de uma margem aceitável tendo em vista que está sendo utilizado três casas decimais após a virgula. 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS TABELA: DENSIDADE E CALOR ESPECIFICO . http://www.sucrana.com.br/tabelas/densidade-relativa.pdf Acesso 08/09/2021 BATISTA Carolina. "calor Especifico "; Disponível em: https://www.todamateria.com.br/calor-especifico/ Acesso 08/09/2021 2