Atividade 3 - Dilatometro, Calorimetria, Calor Especifico e Equação Termometrica

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DILATOMETRO 
 
PARTE I 
1. Anote na Tabela 1 os valores obtidos durante a primeira parte do 
experimento. Utilize a equação 1 para calcular o coeficiente de dilatação 
linear a de cada material, lembrando que o comprimento inicial dos 
corpos de prova é L0 = 500 mm. 
DADOS DO EXPERIMENTO 
Material L0 (mm) T0 (ºC) ΔL (mm) T (ºC) ΔT(ºC) α (ºC¹ 
ΔL = 
α.L0.ΔT 
(mm) 
Cobre 500 25,30 0,6282 99,20 73,90 1,70E-05 0,6282 
Latão 500 24,60 0,6890 96,70 72,10 2,00E-05 0,7210 
Aço 500 24,70 0,4314 96,60 71,90 1,20E-05 0,4314 
 
2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material 
e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças. 
De acordo com nossa pesquisa de dilatação verificamos que as diferenças de 
cada material têm um coeficiente e pode nos auxiliar a saber a transmissão 
de calor nos mesmos. 
Se analisarmos as diferenças os coeficientes tem diferentes dilatações por 
conta do coeficiente de dilatação e pode ter uma pequena variação dos 
valores se colocarmos na formula. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE II 
1. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do 
experimento: 
DADOS DO EXPERIMENTO 
Material L0 (mm) T0 (ºC) ΔL (mm) T (ºC) ΔT(ºC) α (ºC¹) ΔL = 
α.L0.ΔT (mm) 
Cobre 500 24,70 0,6180 96,60 71,90 1,719E-05 
Cobre 400 24,90 0,4980 97,40 72,50 1,717E-05 
Cobre 350 24,80 0,4250 97,40 72,60 1,673E-05 
Cobre 300 24,70 0,3710 96,60 71,90 1,720E-05 
 
2. Construa o gráfico variação do comprimento ΔL x comprimento inicial L0 
e determine seu coeficiente angular. 
 
 
 
3. Determine o coeficiente angular do gráfico ΔL x L0 e explique o que ele 
representa. 
Ele representa a quantidade de calor que pode ser transmitido pelo 
material. 
 
α (ºC¹) ΔL = 
α.L0.ΔT (mm) 
1,719E-05 
1,717E-05 
1,673E-05 
1,720E-05 
 
4. Com base nos seus conhecimentos, verifique a validade da afirmação: 
“A variação no comprimento de um material, para uma mesma variação 
de temperatura, é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial.” 
Não pois esta pode variar de acordo com o tipo de material e quanto pode 
dilatar. 
0
100
200
300
400
500
600
 0,6180 0,4980 0,4250 0,3710
Série1 Série2
CALORIMETRIA 
PARTE I – DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UMA 
CALORÍMETRO 
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio 
da conservação de energia: 
QCEDIDO = QRECEBIDO 
QCEDIDO = QABSORVIDO 
PELA ÁGUA QUENTE 
PELO CALORÍMETRO 
m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC) 
C = m1c (T1 - Tf) / (Tf - TC) 
Onde: 
C = capacidade térmica do calorímetro; 
m1 = massa de água; 99,53g 
c = calor específico da água (1cal/g °C); 
T1= temperatura da água quente: 89º 
Tf = temperatura final de equilíbrio sistema: 25,5º 
TC = temperatura no interior do calorímetro. 81,2º 
 
1. Com os dados obtidos, calcule a capacidade térmica do calorímetro: 
 
C = 
𝑚1𝑐 (𝑇1−𝑇𝑓)
(𝑇𝑓−𝑇𝑐)
 = 
99,53𝑥 (89−81,2)
(89−(81,2−25,5)
 = 23,313 cal / g ºC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PARTE II – DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS 
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo 
princípio da conservação de energia: 
QCEDIDO = QRECEBIDO 
QCEDIDO = QABSORVIDO 
PELO ÓLEO QUENTE 
PELO CALORÍMETRO 
 
m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC) 
c = C (Tf - TC) / m1 (T1 – Tf) 
 
Onde: 
C = capacidade térmica do calorímetro; 
m1 = massa de óleo = 91,60g; 
c = calor específico do óleo; 
T1= temperatura do óleo quente; (88,6º) 
Tf = temperatura final de equilíbrio sistema; (71,0º) 
TC = temperatura no interior do calorímetro (25,5º) 
 
1. 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. 
 
C = 
𝑚1𝑐 (𝑇1−𝑇𝑓)
(𝑇𝑓−𝑇𝑐)
 = 
91,6 𝑥 (88,6−71,0)
(88,6−(71,0−25,5)
 = 37,405 cal / g ºC 
 
 
2. Justifique eventuais diferenças. 
Podemos ver sobre as informações que o óleo tem calor especifico muito maior 
que a água mesmo sendo aquecido 80ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CALOR ESPECÍFICO DE CORPOS SÓLIDOS 
 
1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento: 
Material 
Massa de 
Água (M1) 
(g) 
Massa do 
Corpo de 
Prova 
(M2) (g) 
Temperatura 
calorímetro + 
água (T1) (°C) 
Temperatura 
do corpo (T2) 
(°C) 
Temperatura 
de equilíbrio 
(T3) (°C) 
Ferro 100,12 302,32 25,40 86,90 38,80 
Alumínio 96,03 104,42 25,40 90,00 36,20 
 
2. Considerando que o calor liberado pelo corpo de prova deve ser igual ao 
calor absorvido pela água e pelo calorímetro, calcule o calor específico do 
ferro e do alumínio: 
Material 
Massa de 
Água (M1) 
(g) 
Massa do 
Corpo de 
Prova 
(M2) (g) 
Temperatura 
calorímetro + 
água (T1) (°C) 
Temperatura 
do corpo (T2) 
(°C) 
Temperatura 
de equilíbrio 
(T3) (°C) 
Cal/ 
g ºC 
Ferro 100,12 302,32 25,40 86,90 38,80 0,092 
Alumínio 96,03 104,42 25,40 90,00 36,20 0,185 
 
3. Compare os valores de calor específico obtidos no experimento com os 
tabelados. Qual foi a porcentagem de erro? 
Material 
Massa de 
Água (M1) 
(g) 
Massa do 
Corpo de 
Prova 
(M2) (g) 
Temperatura 
calorímetro + 
água (T1) (°C) 
Temperatura 
do corpo (T2) 
(°C) 
Temperatura 
de equilíbrio 
(T3) (°C) 
Cal/ g ºC 
Cal/gºC 
(Tabela) 
% 
(Erro) 
Ferro 100,12 302,32 25,40 86,90 38,80 0,092 0,11 16,1% 
Alumínio 96,03 104,42 25,40 90,00 36,20 0,185 0,22 16,1% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EQUAÇÃO TERMOMÉTRICA. 
1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento: 
DADOS DO EXPERIMENTO 
Estado 
Térmico 
Temperatura indicada no 
termômetro a álcool T (°C) 
Altura da coluna líquida 
h (cm) 
Ponto de Gelo 0 9,80 
Ambiente 25,4 12,80 
Ponto de Vapor 98,3 23,40 
 
2. Repare se as marcas feitas para o ponto do gelo e do ponto do vapor 
coincidem com as marcas de fábrica do termoscópio. Qual parâmetro 
obtido durante a realização do procedimento pode gerar uma 
diferença entre as marcas? Justifique. 
De acordo o ponto de gelo as marcações coincidem com a de fabricação, 
porém no ponto de vapor ela não coincidem com a escalas, isso devido à 
pressão atmosférica. Possivelmente na região do termoscópio foi fabricada a 
pressão atmosférica é menor do que a do laboratório e faz com que a 
diferença cause problemas na leitura, levando em consideração a altitude 
tomada pelo altímetro 
 
3. Construa um gráfico da altura (h) em função da temperatura (°C) 
utilizando o teorema de Tales. Determine o coeficiente linear e angular 
da equação que representa essa relação. 
 
 
 
 
 
4. Ferva a água, sem atingir a ebulição, e insira o termoscópio na água. 
Marque e meça a altura da coluna. Utilize o valor de h na equação 
obtida anteriormente e encontre o valor da temperatura da água. 
Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura da água e 
compare os valores obtidos para a temperatura através da equação e 
através do termômetro. Caso exista diferença entre esses valores, 
identifique as possíveis fontes para essa discrepância. 
 
Temperatura atingida no termômetro = 40ºC; 
Medida aferida no termoscópio = 15,2cm 
 
15,8−9,80
23,4−9,80
= 
Ɵ−0
98,3−0
= 
6
13,6
=
Ɵ
98,3
= Ɵ = 
589,8
13,6
= Ɵ = 43,37ºC 
 
A diferença não está dentro da margem aceitável de 3,37℃, ou 
seja, o reluntado da equação do termoscópio ficou próximo da leitura 
do termômetro, a variação pode ter ocorrido pela leitura das medidas 
que não são exatas, porem o desvio foi muito alto parase considerar 
um erro.