capacidade termica

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Ministério da educação 
Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Acre 
Campus Sena Madureira 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Álisson Nóbrega Tavares, Cristinaira Menezes de Souza, Jocilene Araújo de 
Almeida e Lucas Oliveira da Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Física Experimental II 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sena Madureira – AC 
MAIO/2019 
Álisson Nóbrega Tavares, Cristinaira Menezes de Souza, Jocilene Araújo de 
Almeida e Lucas Oliveira da Silva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório Experimental: 
Capacidade térmica de diferentes metais 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório solicitado por Marcos 
Vinicios professor da disciplina de 
física experimental II, turma do 3o 
de licenciatura em física, como 
requisito somatório para obtenção 
da N2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Sena Madureira – AC 
MAIO/2019 
Introdução 
O presente relatório contém a descrição e resultados do experimento – Capacidade 
térmica de diferentes metais – realizados em sala de aula no dia 11/05/2019, na disciplina 
de experimental II, sob a supervisão do professor Marcos Vinicios. Este relatório tem 
como finalidade apresentar o experimento de forma teórica, além de relatar de forma 
sucinta os procedimentos realizados na execução da pratica experimental, descrevendo o 
comportamento e os resultados obtidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. Fundamentação teórica: 
 
 
A capacidade térmica (C) de um objeto é a constante de proporcionalidade entre a 
quantidade de calor que deve ser absorvida ou cedida por um corpo para que ocorra a 
variação de temperatura (∆𝑇). Essa grandeza pode ser calculada pela razão entre a 
quantidade de calor (Q) e a variação de temperatura (∆𝑇) sofrida pelo material, pela 
seguinte equação: 
 
 𝐶 =
𝑄
∆𝑇
 (1) 
Onde: 
C – Capacidade térmica (cal/ °C); 
Q – Quantidade de calor (cal); 
∆𝑇 – Variação da temperatura (°C ou K). 
 
Nesse experimento, utilizamos a energia elétrica (E) de um resistor e transformemos 
em energia térmica (∆𝑄), através de um determinado tempo ligado (∆𝑇), foi possível 
transformar e energia elétrica para a energia térmica. 
 
 𝐸 = ∆𝑄 (2) 
Sabe-se que: 
 
 𝐸 = 𝑃. ∆𝑇 (3) 
Podemos calcular a potência (P), pela seguinte equação: 
 
 𝑃 = 𝑉 ∙ 𝐼 (4) 
 
Sendo: 
V – Desigualdade de potencial elétrico (V); 
I – corrente elétrica (A). 
 
Então, a capacidade térmica será calculada por: 
 
 𝐶 =
𝑃∙∆𝑇
∆𝜃
 (5) 
 
 
Sendo a declividade da curva, também denominada coeficiente angular, calculado 
por: 
 
 𝐵 = 
∆𝜃
∆𝑇
 
 
(6) 
 
 
 
Poderemos calcular o calor específico (𝜏), pela a seguinte equação. 
 
 𝜏 =
𝐶
𝑚
 (7) 
 
Sendo que: 
𝜏 – Calor especifico (cal/g.°C ou J/Kg.K); 
Q – Quantidade de calor (cal); 
∆𝑇 – variação da temperatura (°C ou K); 
m – massa (g ou kg). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. Objetivo: 
2.1 Objetivo Geral: 
 Medir a capacidade térmica dos diferentes sólidos. 
2.2 Objetivos Específicos: 
• Obter o calor específico do material em questão; 
• Distinguir calor específico de capacidade térmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Metodologia: 
3.1 Materiais utilizados: 
✓ 1 câmera calorimétrica; 
✓ 1 bloco de alumínio 
✓ 1 bloco de cobre 
✓ 1 bloco de latão 
✓ 1 resistor embutível com bainha inoxidável; 
✓ 1 frasco térmico; 
✓ 1 disco isolante; 
✓ 2 conexões elétricas de 0,5 m Vm e Pt; 
✓ 1 chave liga desliga; 
✓ 1 extrator; 
✓ 1 sensor de temperatura; 
✓ 1 fonte de alimentação; 
✓ 1 conexão flexível Pt; 
✓ 1 conexão flexível Vm; 
✓ 1 multímetro digital; 
✓ 1 interface. 
 
3.2 Procedimento experimental: 
Depois de pegar todos os componentes do experimento, comecemos a montagem do 
mesmo, depois de liga toda parte elétrica, demos on com a chave para começa a obtenção 
das medidas e dos resultados, teríamos que fazer 20 medidas (20 minutos), onde cada 1 
minuto teríamos que pegar a temperatura dos blocos, fizemos no total 60 medidas em 3 
blocos diferentes, onde cada bloco durou 20 minutos, e obtemos no total 60 temperaturas 
dos 3 blocos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4. Dados experimentais e analise: 
Alumínio: 
1. Pesou-se o bloco de alumínio, onde sua massa foi igual a 464 g. 
2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 25 ºC. 
3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V. 
4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,11 A. 
5. Encontremos a potência elétrica desenvolvida pelo resistor, pela a seguinte equação. 
𝑃 = 𝑉. 𝐼 
𝑃 = 14,9 ∙ 1,11 
𝑃 = 16,54 W 
6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas 
de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura (°C). 
Tempo (s) Temperatura (°C) Tempo (s) Temperatura (°C) 
60 28 660 43 
120 29 720 44 
180 31 780 46 
240 32 840 48 
300 34 900 49 
360 35 960 50 
420 37 1020 52 
480 38 1080 53 
540 40 1140 55 
600 42 1200 56 
Tabela 1. Dados obtidos para o bloco de alumínio 
 
7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de alumínio, com a seguinte 
equação: 
𝐶 =
𝑃
𝐵
 
𝐶 = 
16,54 
0,0245
 
 
𝐶 = 675,10 J/ºC 
 
8. Calculou-se o calor específico do bloco de alumínio, através da equação: 
𝜏 =
𝐶
𝑀
 
𝝉 =
𝟔𝟕𝟓, 𝟏𝟎 
𝟒𝟔𝟒
 
 𝝉 = 𝟏, 𝟒𝟓𝟓 J/gºC 
 
Latão: 
1. Pesou-se o bloco de latão, onde sua massa foi igual a 1445 g. 
2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 23 ºC. 
3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V. 
4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,12 A. 
5. Encontremos a potência elétrica desenvolvida pelo resistor, pela a seguinte equação. 
𝑃 = 𝑉. 𝐼 
𝑃 = 14,9 ∙ 1,12 
 𝑃 = 16,68 W 
 
6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas 
de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura (°C). 
Tempo (s) Temperatura (°C) Tempo (s) Temperatura (°C) 
60 24 660 37 
120 25 720 38 
180 26 780 39 
240 28 840 40 
300 29 900 42 
360 30 960 43 
420 31 1020 44 
480 33 1080 45 
540 34 1140 46 
600 35 1200 47 
Tabela 2. Dados obtidos para o bloco de latão. 
7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de latão, com a seguinte 
equação: 
𝐶 =
𝑃
𝐵
 
𝐶 = 
16,68 
0,0201
 
 
 𝐶 = 829,85 J/ºC 
 
8. Calculou-se o calor específico do bloco de latão, através da equação: 
𝜏 =
𝐶
𝑀
 
𝝉 =
𝟖𝟐𝟗, 𝟖𝟓 
𝟏𝟒𝟒𝟓
 
 𝜏 = 0,574 J/gºC 
 
Cobre: 
1. Pesou-se o bloco de COBRE, onde sua massa foi igual a 1526g. 
2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 25 ºC. 
3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V. 
4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,13 A. 
5. Encontremos a potência elétrica desenvolvida pelo resistor, pela a seguinte equação. 
𝑃 = 𝑉. 𝐼 
𝑃 = 14,9 ∙ 1,13 
 𝑃 = 16,83 W 
 
6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas 
de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura (°C). 
Tempo (s) Temperatura (°C) Tempo (s) Temperatura (°C) 
60 27 660 39 
120 28 720 40 
180 30 780 42 
240 31 840 43 
300 32 900 44 
360 33 960 45 
420 35 1020 46 
480 36 1080 47 
540 37 1140 48 
600 38 1200 49 
Tabela 3. Dados obtidos para o bloco de cobre. 
 
7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de cobre, com a seguinte 
equação: 
𝐶 =
𝑃
𝐵
 
𝐶 = 
16,83
0,0193
 
 𝐶 = 872,02 J/ºC 
 
8. Calculou-se o calor específico do bloco de cobre, através da equação:𝜏 =
𝐶
𝑀
 
𝝉 =
𝟖𝟕𝟐, 𝟎𝟐
𝟏𝟓𝟐𝟔
 
 𝝉 = 𝟎, 𝟓𝟕𝟏 J/gºC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO: 
 
No fim desse experimento, fui capaz de calcular a capacidade térmica e o calor 
específico de todos os metais, como também, fazer o gráfico no papel milimetrado. E 
com o auxilio das aulas teórica de física II, fui capaz de identificar os fenômenos 
físicos que o correram nos blocos. 
Para minha pessoa, o experimento foi de grande importância para o entendimento da 
capacidade térmica e do calor específico de diferentes metais. Onde pude observar 
que entre os três metais de prova, o alumínio tem a maior vulnerabilidade na sua 
variação térmica, ao ser exposto a alguma fonte de calor. 
	Introdução
	2. Objetivo:
	2.1 Objetivo Geral:
	Medir a capacidade térmica dos diferentes sólidos.
	2.2 Objetivos Específicos:
	 Obter o calor específico do material em questão;
	 Distinguir calor específico de capacidade térmica.
	3. Metodologia:
	3.1 Materiais utilizados:
	 1 câmera calorimétrica;
	 1 bloco de alumínio
	 1 bloco de cobre
	 1 bloco de latão
	 1 resistor embutível com bainha inoxidável;
	 1 frasco térmico;
	 1 disco isolante;
	 2 conexões elétricas de 0,5 m Vm e Pt;
	 1 chave liga desliga;
	 1 extrator;
	 1 sensor de temperatura;
	 1 fonte de alimentação;
	 1 conexão flexível Pt;
	 1 conexão flexível Vm;
	 1 multímetro digital;
	 1 interface.
	1.
	2.
	3.
	3.1
	3.2 Procedimento experimental:
	Depois de pegar todos os componentes do experimento, comecemos a montagem do mesmo, depois de liga toda parte elétrica, demos on com a chave para começa a obtenção das medidas e dos resultados, teríamos que fazer 20 medidas (20 minutos), onde cada 1 m...
	4. Dados experimentais e analise:
	Alumínio:
	1. Pesou-se o bloco de alumínio, onde sua massa foi igual a 464 g.
	2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 25 ºC.
	3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V.
	4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,11 A.
	6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura ( C).
	7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de alumínio, com a seguinte equação:
	𝐶=,𝑃-𝐵.
	𝐶= ,16,54 -0,0245.
	𝐶= 675,10 J/ºC
	8. Calculou-se o calor específico do bloco de alumínio, através da equação:
	𝜏=,𝐶-𝑀.
	Latão:
	1. Pesou-se o bloco de latão, onde sua massa foi igual a 1445 g.
	2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 23 ºC.
	3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V.
	4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,12 A.
	6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura ( C).
	7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de latão, com a seguinte equação:
	𝐶=,𝑃-𝐵.
	𝐶= ,16,68 -0,0201.
	𝐶= 829,85 J/ºC
	8. Calculou-se o calor específico do bloco de latão, através da equação:
	𝜏=,𝐶-𝑀.
	𝜏=0,574 J/gºC
	Cobre:
	1. Pesou-se o bloco de COBRE, onde sua massa foi igual a 1526g.
	2. Tomou-se nota da temperatura inicial do bloco, sendo 25 ºC.
	3. Após ligar a fonte de tensão notou-se que a tensão era igual a 14,9 V.
	4. Com o auxilio do multímetro mediu-se a corrente, sendo 1,13 A.
	6. Depois de dar on na chave, começamos a coleta de dados, onde fizemos 20 medidas de 60 segundos cada, onde em cada 1 minuto obtiver a temperatura ( C).
	7. Encontremos o resultado da capacidade térmica do bloco de cobre, com a seguinte equação:
	𝐶=,𝑃-𝐵.
	𝐶= ,16,83-0,0193.
	𝐶= 872,02 J/ºC
	8. Calculou-se o calor específico do bloco de cobre, através da equação:
	𝜏=,𝐶-𝑀.