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RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL Instruções para o preenchimento do Quadro Descritivo de Prática • Ler atentamente as orientações complementares disponíveis no AVA, na sala de aula da disciplina; • O número da prática laboratorial estará disponível no Roteiro de Práticas no título da prática a ser realizada; • A quantidade de Quadros Descritivos a serem preenchidos estará vinculada à quantidade de práticas realizadas de cada disciplina. Para cada prática realizada, um quadro deverá ser preenchido; replique-os quando necessário. • Os textos devem estar formatados seguindo as normas da ABNT, digitados na cor preta, utilizando fonte Times New Roman ou Arial, tamanho 12, com espaçamento entre linhas de 1,5, no formato Justificado. A identificação das figuras e ilustrações caso existam, deve aparecer na parte superior, precedida da palavra designativa, seguida de seu número de ordem de ocorrência no texto, em algarismos arábicos e do respectivo título, usando a mesma fonte utilizada no relatório. Após a ilustração, na parte inferior, indicar obrigatoriamente a fonte (mesmo que seja de autoria própria), utilizando fonte tamanho 10, estilo regular e espaçamento simples. • Toda atividade que exige no resultado, a exposição escrita, é uma oportunidade para o exercício da atividade intelectual e o fortalecimento de habilidades de argumentação, análise, síntese, entre outros. Neste sentido, o relato da atividade prática, deverá ser de “sua autoria”, e construído de maneira individual. Aos relatórios que contenham “plágio” serão atribuídos nota ZERO. O plágio acadêmico configura-se quando um aluno retira dе livros, artigos dа Internet, ideias, conceitos, frases dе outro autor sеm lhe dаr о devido crédito, sеm citá-lo como fonte de pesquisa. Quando utilizar trechos idênticos de autores lidos (seja de um único autor ou recortes de autores diversos), inclua como citação direta ou indireta (entre aspas e citando a fonte entre parênteses). Ao contrário, é sempre necessário parafrasear, ou seja, escrever o que o(s) autor(es) lido(s) disse(ram) com as suas próprias palavras. Copiar trechos sem inseri-los como citação, é plágio, independentemente se foram recortes de trechos da mesma fonte ou de fontes diversas. • Utilizar a norma culta e linguagem impessoal. • Composição da nota para avaliação: o 5% formatação segundo as normas da ABNT o 10% linguagem o 85% conteúdo do relatório • O aluno que obtiver nota igual ou superior a 60% será considerado habilitado. Notas iguais ou inferiores a 59% resultarão na inabilitação do aluno. • Não se esqueça, em caso de dúvidas, utilize a ferramenta Tira-dúvidas. ALUNO: Isabela de Carvalho dos Santos RA: 5126695 - 2 PÓLO: Araxá-MG CURSO: Bacharel em Química ETAPA: 04 DATA: 26/11/2020 CARGA HORÁRIA: 04 DISCIPLINA: Pratica de Física Geral e Experimental III PROFESSOR: Welington Mrad Joaquim QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA CALOR ESPECÍFICO DOS METAIS PRATICA LABORATORIAL Nº: 01 C.H.: 4h DATA: 26/11/2020 INTRODUÇÃO: Conhecido também como capacidade térmica, o calor especifico serve para verificar processos de transferência de calor, temperatura e condutividade entre as substancias. Pode ser definido como a quantidade de energia necessária para que 1 g de uma substância sofra aumento ou diminuição de temperatura de 1°C, geralmente expresso em cal/g. °C. Quanto maior é o calor especifico de uma substancia maior sera a quantidade de calor que deverá ser fornecida ou retirada da mesma para que ocorra variações de temperatura. (Junior, s.d.) OBJETIVOS: Comparar o calor especifico da água com metais comuns, observar como ele os afeta em sua temperatura e tirar suas conclusões acerca da aplicação desta propriedade. MATERIAL: • Bancada de calorimetria; • Amostra de alumínio; • Amostra de aço inoxidável; • Balança; • Proveta de 100 mL; • 100 mL de água; • Forno. METODOLOGIA: a) Inicie o Virtual Physics e selecione Specific Heat of Metals na lista de experimentos. O programa irá abrir a bancada de calorimetria (Calorimetry); b) Após iniciar o programa meça o calor especifico do alumínio e do aço inoxidável e anote os resultados em uma tabela; c) Clique no Lab book para abrí-lo. Anote a massa, em gramas, da amostra de alumínio (Aluminum) que está na balança. Se não conseguir visualizar o valor, clique na balança (Balance) para ampliar e, depois, clique em Zoom Out para retornar a bancada. d) Arraste a amostra de alumínio da balança para o forno (Oven). O forno está programado para aquecer até 200 °C (não se esqueça de clicar na porta para fechá-lo). e) O calorímetro localizado no centro da mesa foi preenchido com 100 mL de água. A densidade da água a 25 °C e de 0.998 g/mL. Certifique-se de que o agitador está ligado (você deve ver a haste rodando). Clique na janela do termômetro para trazê-la à frente e, em seguida, clique em Save para registrar seus dados. f) Deixe o termômetro na água de 20 a 30 segundos para obter uma temperatura base para a água. Determine a massa da água utilizando os dados de densidade e volume. Anote os dados na tabela abaixo: Alumínio Aço Massa de metal (g) 7,3548 23,3374 Volume de água (ml) 100 100 Massa de água 998 998 Temperatura inicial da água(ºC) 25 25 Temperatura inicial do metal (ºC) 200 200 Temperatura máxima da água + amostra (ºC) 27,36 29,14 Calor especifico (J/[g.ºC]) 7,7611 4,3354 Efetuando medições: g) Clique no forno para abri-lo. Arraste a amostra de alumínio do forno até que seja colocada acima da tampa preta do calorímetro e, então, solte-a. h) Clique nas janelas do termômetro e do gráfico para trazê-las para frente e observe a mudança de temperatura até que um valor constante seja atingido. Espere mais 20-30 segundos e aperte Stop na janela do termômetro. i) Um link de dados vai aparecer em seu Lab book. Clique no link e anote na tabela os dados de temperatura antes de adicionar o alumínio e a temperatura máxima atingida depois de o ter adicionado. (Lembre-se de que a água começará a esfriar após atingir a temperatura de equilíbrio). j) Dica: Você pode clicar no relógio na parede identificado como Accelerate, para acelerar o tempo de laboratório. k) Repita o experimento com a amostra de aço inoxidável. l) Clique na lixeira vermelha no canto esquerdo da tela para limpar a bancada (Cleanup Lab Bench). m) Clique no almoxarifado (Stockroom) parar entrar. n) Clique duas vezes no calorímetro de Dewar para movê-lo para o balcão. o) Clique no armário de amostras metálicas (Metals) e abra a última gaveta clicando nela; as amostras estão organizadas alfabeticamente. p) Clique duas vezes na amostra de aço (Steel) para selecioná-la e então clique em Zoom Out. q) Clique duas vezes na placa de Petri com a amostra selecionada (Stainless Steel) para levá-la ao balcão. r) Retorne ao laboratório (Return to Lab). s) Mova a placa de Petri com a amostra até a região realçada ao lado da balança. Clique na balança (Balance) para aproximar e, em seguida, clique em Tare para zerar a balança. Coloque a amostra de metal no prato da balança e anote a massa em uma tabela. t) Retorne a bancada (Zoom Out). Clique duas vezes no calorímetro para posicioná-lo adequadamente na bancada. Clique na porta do forno para abrí-lo e arraste a amostra de aço para dentro dele. Clique novamente na porta do forno para fechá-la. Mude a temperatura do forno para 200 °C clicando diversas vezes no botão acima do dígito da dezena. Encha proveta com 100 mL de água segurando-a embaixo da torneira até que ela retorne a bancada. Coloque a água no calorímetro. u) Ligue o agitador (Stir) e o termômetro. Clique no botão Graph e, em seguida, em Save. Mova a amostra do forno e coloque-a no calorímetro. v) Siga os mesmos procedimentos realizados com aamostra de alumínio para obter o valor da temperatura de equilíbrio. Anote suas observações em uma tabela. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Analise e conclusão: a) Determine a variação de temperatura da água (ɅTágua). Variação de temperatura da água com o alumínio: 2,36°C (27,36-25) Variação de temperatura da água com o aço: 4,14°C (29,14 - 25) b) Calcule o calor (Q) adquirido pela água utilizando a seguinte equação: Calor adquirido do alumínio: Q água aluminio= 998 x 2,36 x 4,184 = 9854,49 J Calor adquirido do aço: Qágua aço = 998 x 4,14 x 4,184 = 17287,12 J c) Determine a variação de temperatura do alumínio (ɅTAl). Variação de temperatura do alumínio: 27,36 – 200 = -172,64 ºC Variação de temperatura do aço: 29,14 - 200 = -170,86°C d) Sabendo que o calor adquirido pela água é igual ao calor perdido pelo metal (e, por isso, o Q é negativo), calcule o calor específico do alumínio. Note que: Anote seus resultados na tabela. Calcule o calor específico para o aço e anote-o na tabela. ALUNO: Isabela de Carvalho dos Santos RA: 5126695 - 2 PÓLO: Araxá-MG CURSO: Bacharel em Química ETAPA: 04 DATA: 29/11/2020 CARGA HORÁRIA: 04 DISCIPLINA: Pratica de Física Geral e Experimental III PROFESSOR: Welington Mrad Joaquim C al = Q al / (m al . ΔT al) = -9854,49 / (7,3548 . (-172,64)) = 7,7611 (J/g °C) C aço = Q aço / (m aço . ΔT aço) = -17287,12 / (23,3374 . (-170,86)) = 4,3354 (J/g °C) f) Aplicando conceitos O calor específico é uma maneira numérica de expressar a quantidade de calor necessário para aquecer uma substância por 1 °C. O calor necessário para aquecer uma substância com calor específico baixo é menor do que o calor necessário para aquecer uma substância com calor específico alto. Descreva o que aconteceria com a temperatura de uma lata de aço e de uma lata de alumínio ao retirá-las do congelador. Inclua o conceito de calor específico na sua discussão. A lata de aço aqueceria mais rápido que a de alumínio, visto que é necessária uma energia bem menor para aquece-la, por causa do valor de seu calor especifico. Ou seja, para que 1 grama de alumínio sofra uma variação de temperatura de 1 °C, precisamos fornecer a ele uma energia maior do que precisaríamos para obter o mesmo efeito para 1 grama de aço. g) Analisando Muitas panelas são feitas de aço ou alumínio. Discuta qual tipo de panela seria melhor. O melhor tipo de panela seria a de aço, pois ela aquece mais rápido. CONCLUSÃO: Pudemos verificar que o calor especifico de um material pode variar quando misturado a outra amostra. Observa-se também que a temperatura da água sofre uma queda considerável quando é introduzido uma amostra metálica. E, quando um corpo fornece calor o outro adquire, por isso a sensação de frio ou calor é relativa. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Junior, J. S. (s.d.). Calor específico. Acesso em 26 de Novembro de 2020, disponível em Mundo Educação: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-especifico.htm QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA PRESSÃO E VOLUME DOS GASES PRATICA LABORATORIAL Nº: 02 C.H.: 4h DATA: 29/11/2020 INTRODUÇÃO: Segundo Fogaça (s.d.), há três variáveis de estado dos gases: temperatura, volume e pressão, sendo assim, os físicos Edme Mariotte e Robert Boyle realizaram experimentos de variação de pressão e volume a temperatura constante, ou seja, transformação isotérmica. Foi observado então que essa relação se repetia para todos os gases, dando origem a lei de Boyle-Mariotte: “Em um sistema fechado em que a temperatura é mantida constante, verifica-se que determinada massa de gás ocupa um volume inversamente proporcional a sua pressão.”. Ou seja, se dobrarmos a pressão exercida por um gás em um sistema fechado, o volume irá diminuir pela metade, e se diminuirmos a pressão o volume irá aumentar. OBJETIVOS: Descobrir como o volume de um balão, preenchido com gás, e afetado ao exercermos diferentes pressões sobre ele. MATERIAL: • Bancada de estudo sobre gases; • Câmara; • Balão; • Cilindros de gás. METODOLOGIA: 1) Inicie o Virtual Physics e selecione Pressure and Volume of a Gas na lista de atividades. O programa vai abrir a bancada de estudos sobre gases (Gases). O balão na câmara está preenchido com um gás a temperatura de 25 °C. A pressão do gás é de 100 kPa e o volume do balão é de 7 436 cm³. Figura 1- Câmara experimental de gases. 2) Aumente a pressão do balão e observe o que acontecerá. 3) Observe a pressão e o volume inicial do gás e anote-os na tabela abaixo. Agora clique no número 1 da janela de pressão (Pressure). O dígito deve ficar verde. Digite “2” para alterar a pressão para 200 kPa. Anote a pressão e o novo volume na tabela. Repita esse passo, agora aumentando pressão para 300 kPa. Continue aumentando a pressão de 100 em 100 kPa até atingir a pressão de 700 kPa, anote o volume a cada aumento de pressão em uma tabela. 4) Faça um gráfico com os dados da tabela. 5) Diminua a pressão do balão para testar sua previsão. Arraste a alavanca do controlador de pressão para baixo até que o dígito das dezenas fique azul; segure a alavanca nessa posição. Isso vai diminuir a pressão. Analise e conclua sobre o que acontece com o volume do balão. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Fazendo previsões: a) Você irá aumentar a pressão do balão. O que você imagina que acontecerá com o volume do balão? Ao aumentar a pressão o volume deve diminuir. b) Preencha a tabela com os dados relacionados ao aumento de pressão efetuado: Pressão (kPa) Volume (cm³) 100 7436 200 3718 300 2478 400 1859 500 1487 600 1239 700 1062 Análise e conclusão: Desenhando gráficos a) Faça um gráfico utilizando os dados da tabela. Identifique o eixo horizontal com Pressão (kPa) e o eixo vertical com Volume (cm³). Tirando conclusões: a) Seus resultados corroboraram o que você havia previsto? Sim, conforme aumentamos a pressão o volume diminui. b) A relação entre pressão e volume é linear ou não linear? Não linear, pois a pressão é inversamente proporcional ao volume. Fazendo previsões: a) O que aconteceria com o volume de um gás se diminuíssemos a pressão? Diminuindo a pressão o volume do gás irá aumentar. b) Após diminuir a pressão do balão, responda: O que acontece com o volume do balão? Qual a relação entre volume e pressão? Ocorrerá o oposto de quando aumentamos a pressão, o balão irá aumentar seu volume. A temperatura constante e quantidade fixa de massa a pressão absoluta e o volume de um gás são inversamente proporcionais, conceito firmado pela lei de Boyle-Mariotte CONCLUSÃO: A pratica realizada confirmou o conceito da lei de gases de Boyle-Mariotte, onde a relação existente entre volume e pressão de um gás com quantidade de massa fixa e pressão absoluta é inversamente proporcional. Observou-se também que um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas: volume, pressão e temperatura, o volume depende da quantidade de moléculas existentes no recipiente e a temperatura está relacionada com o grau de agitação de suas moléculas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: Fogaça, J. V. (s.d.). Lei de Boyle sobre a transformação isotérmica. Acesso em 29 de Novembro de 2020, disponível em Mundo Educação: https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/lei- ALUNO: Isabela de Carvalho dos Santos RA: 5126695 - 2 PÓLO: Araxá-MG CURSO: Bacharel em Química ETAPA: 04 DATA: 30/11/2020 CARGA HORÁRIA: 04 DISCIPLINA: Pratica de Física Geral e Experimental III PROFESSOR: Welington Mrad Joaquim boyle-sobre-transformacao-isotermica.htm QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA REFLEXÃO E REFRAÇÃO DA LUZ PRATICA LABORATORIAL Nº: 03 C.H.: 4h DATA: 30/11/2020 INTRODUÇÃO: Qual a diferença entre o espelhoe a lente? Porque a luz é refletida pelos espelhos, mas atravessa as lentes? A diferença entre eles é que as lentes refratam a luz que as atingem, divergindo ou convergindo-a para um ponto atrás da lente, enquanto os espelhos refletem a luz que os atingem, formando a imagem num ponto a sua frente. (Heerdt, s.d.) Reflexão é o fenômeno que consiste no fato de a luz voltar a se propagar no meio de origem, após incidir sobre uma superfície de separação entre dois meios. Refração é o fenômeno que consiste no fato de a luz passar de um meio para outro diferente. Durante uma reflexão são conservadas a frequência e a velocidade de propagação, enquanto durante a refração, apenas a frequência é mantida constante. (Só física, s.d.) OBJETIVOS: Comparar a reflexão da luz por espelhos planos ou curvos, e estudar a refração da luz através de lentes. MATERIAL: • Mesa óptica; • Veneziana; • Lentes; • Espelho; • Filtros; • Luz; • Laser; • Detector; • Prisma; • Olho virtual. METODOLOGIA: Sobre a mesa óptica estão uma fonte de luz, um espelho plano e o olho virtual (Virtual Eye, utilizado para observar como a luz é refletida pelo espelho). Nesta atividade, você vai observar a luz refletida de diversos ângulos e vai determinar como as imagens são refletidas por um espelho plano. Em seguida, vai comparar essas imagens com imagens refletidas por espelhos curvos. RESULTADOS E DISCUSSÃO: Fazendo previsões: a) O que você conseguirá enxergar se o olho virtual estiver de frente para a luz refletida? Um ponto branco. b) Qual a relação entre (1) o ângulo da luz incidindo no espelho (em relação a normal, que é a linha perpendicular à superfície do espelho), e (2) o ângulo da luz refletida? Segure um pedaço de papel em frente a tela, na posição da normal, para ajudar na visualização dos ângulos. Ambos partem de uma superfície espelhada e são diferentes de 90°. c) Gire o espelho para mudar o ângulo com que a luz incide nele. Para isso, deixe o cursor do mouse sobre o espelho até que um painel apareça, e então use as setas verdes ou arraste o painel na direção desejada. Agora compare o ângulo de incidência da luz com o ângulo de reflexão. Como os ângulos mudaram? O ângulo permanece igual mesmo girando o espelho, ou seja, os dois consistem no mesmo plano geométrico. d) Agora você vai observar a refração da luz através de lentes. Retire o olho virtual da mesa. Ajuste o espelho para plano, ativando a opção Flat. Pegue outro espelho (Mirror) e coloque-o sobre a mesa, interceptando a luz refletida pelo primeiro espelho. Gire o segundo espelho para um ângulo de 0°. Pegue uma lente (Lens) e coloque-a na trajetória do feixe luminoso. Qual o ângulo incidente da luz na lente? Qual o ângulo da luz transmitida do outro lado da lente? Ângulo zero incide na lente e o ângulo da luz transmitida do outro lado também foi igual a zero. e) A luz é refratada, ou dobrada, ao atravessar lentes de diferentes materiais. Qual o índice de refração da lente? a. Clique duas vezes sobre a lente para visualizar o painel de variáveis. b. O índice de refração da lente é o valor de n; anote o valor no espaço abaixo. c. O índice de refração do ar é de aproximadamente 1. Não é dobrada, índice de refração igual a n=1,7. f) Mude o índice de refração para 1 e descreva como isso afeta o ângulo da luz transmitida. Houve um leve desvio de luz. Controlando variáveis: a) Aumente o índice de refração gradualmente de 1 a 10 e descreva o que acontece com o ângulo da luz que emerge. Houve um desvio considerável de luz. CONCLUSÃO: Observamos a reflexão difusa e regular, onde em uma a luz é espalhada e na outra é refletida. Foi possível observar também que os ângulos de incidência e de reflexão são iguais. A pratica foi bem produtiva e permitiu entender o comportamento da luz em diferentes materiais. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: "Tipos de reflexão e refração" em Só Física. Virtuous Tecnologia da Informação, 2008-2020. Acesso em 30 de Novembro de 2020. Disponível na Internet em: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Fundamentos/tiposdereflexaoerefracao.php Heerdt,G.(s.d). Lentes e espelhos. Acesso em 30 de Novembro de 2020, disponível em Educação e difusão do conhecimento: http:// e educacaoedifusao.iqm.unicamp.br/-/lentes-e- espelhos#:~:text=A%20diferen%C3%A7a%20entre%20eles%20%C3%A9,num%20ponto%20a%20su a%20frente. http://www.sofisica.com.br/conteudos/Otica/Fundamentos/tiposdereflexaoerefracao.php
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