Fundamentos de Termodinâmica - Manual de Práticas

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Procedimento de Aula Prática Síncrona para a disciplina de
Fundamentos da Termodinâmica
A atividade será realizada em tempo real, via web, pelo docente e
replicada, também em tempo real, pelos estudantes. Desta forma será
possível a interação entre os participantes para retirar dúvidas e trocar
experiências. 
No dia e horário agendado para a aula os alunos deverão estar preparados
em um espaço onde possa ser realizada a prática, com os materiais
necessários disponíveis e participando ativamente da experiência.
Todos os materiais listados para essas práticas são de uso comum e fácil
acesso possibilitando a realização das práticas em casa e em segurança.
Bem-vindo ao Novo Extraordinário!
AULA PRÁTICA
FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
Iury Sousa e Silva
Roberto Luiz Mota Menezes Vasconcelos
Heloisa de Sousa Pimentel Moreira
Autores e Revisores: 
-Houve diferença de tempo entre o balão com
ar e o balão com areia para estourar? Por
que?
- Por que o balão com água não estourou? 
-Como ficou o balão depois que retirou do
contato com a vela? Explique o que aconteceu
- Explique a definição do que é calor
específico;
- Procure os dados de calores específicos da
água, areia e do ar em kJ/kg . K e converta-os
para cal/g.°C;
- Explique, a partir dos valores de calor
específico, qual dos três pode apresentar a
maior variação de temperatura quando estão
em contato com a mesma fonte de calor e o
que apresenta ? Qual dos três apresentará a
menor variação de temperatura?
ATIVIDADE PRÁTICA 1 - INFLUÊNCIA DO CALOR
ESPECÍFICO DE SUBSTÂNCIAS 
Perceber a diferença da
capacidade calorífica entre
água e ar
Conceituar a capacidade
calorífica de substâncias
 
Bola de soprar (bexiga, balão de
festa, balão de borracha de festa)
Vela
Fósforo
Água
Areia
Funil
Cronômetro
Materiais necessários:
Orientações Gerais
Registrar por foto ou vídeo as práticas
realizadas e enviar o relatório da prática
realizada em até 72 h da realização da
aula prática.
Parte 1:
- Infle o balão com ar (não precisa inflá-lo
totalmente), amarrando a saída de ar
- Acenda a vela e coloque o balão com ar,
aquecendo seu fundo
-Cronometre o tempo que leva para o balão
estourar
Parte 2:
- Adicione água no seu balão, utilizando um funil.
(medida de um copinho de café)
- Infle o balão (não precisa inflá-lo totalmente)
amarrando a saída de ar;
- Com a vela acesa, aqueça o fundo do balão
(que contém água) por cerca de 30 segundos.
Parte 3:
- Adicione um pouco de areia, utilizando um funil.
(medida de um copinho de café)
- Infle o balão (não precisa inflá-lo totalmente)
amarrando a saída de ar.
- Com a vela acessa, aquece o fundo do balão
(que contém areia).
-Cronometre o tempo que leva para o balão
estourar
 ATENÇÃO - Nesta etapa, o balão pode
estourar, espalhando areia e sujando a área
que você está realizando o experimento
 
AULA PRÁTICA
FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA
Etapas Experimentais
Dados para Relatório
Objetivos
AULA PRÁTICA
FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA
ATIVIDADE PRÁTICA 2 -APLICAÇÃO DA 1ª LEI DA
TERMODINÂMICA EM UM PROCESSO ISOBÁRICO
Dados para Relatório
Análise do Sistema:
- O sistema em análise é considerado aberto
ou fechado?
- O que aconteceu com a temperatura interna
antes e depois de ter adicionado a garrafa em
um recipiente com água fria?
- O que aconteceu com o volume da garrafa
antes e depois de ter adicionado em um
recipiente com água fria?
- Por que o processo que aconteceu pode ser
considerado isobárico?
Análise da Energia do sistema:
- Calor foi adicionado ou retirado do sistema?
- O que aconteceu com a energia interna do
sistema?
- Houve trabalho no sistema?
- Demonstre através da fórmula ΔU=Q-W o
que aconteceu no sistema
- Assumindo o vapor de água um gás ideal, o
volume inicial ocupado pelo gás igual a 500 
e uma temperatura de 100°C (temperatura de
ebulição da ´água), mantendo a pressão
atmosférica a 1 atm, e a temperatura final do
gás for a temperatura ambiente de onde você
mora, qual o volume final ocupado pelo gás na
garrafa? Observação: as unidades de
temperatura devem estar em unidade
absoluta, ou seja, em Kelvin
- O valor obtido do volume final calculado está
de acordo com o que aconteceu com o
experimento?
Garrafa de plástico (500 ) com
tampa
Água fervendo 
Recipiente com água fria
Luva térmica
Materiais necessários:
Orientações Gerais
Registrar por foto ou vídeo as práticas
realizadas e enviar o relatório da prática
realizada em até 72 h da realização da aula
prática.
Entender os conceitos de calor,
energia interna e trabalho
Aplicar o conceito da primeira
lei da termodinâmica em um
sistema de estudo
Estudar a influência de um
processo isobárico na variáveis
de temperatura e volume.
Objetivos
Adicione 250 da água fervente na
garrafa de plástico (Atenção, é
importante usar a luva para não se
queimar);
Agite a garrafa com a água fervente
para homogeneizar a temperatura e o
vapor de água na garrafa;
Retire a água fervente da garrafa e
imediatamente tampe-a (para o
experimento, o vapor de água contido
na garrafa é importante para o
desenvolvimento do teste);
Adicione a garrafa de plástico fechada
ao recipiente com água fria para que
ele troque calor;
Deixar a garrafa plástica realmente
submersa no recipiente de água fira
para que a troca de calor ser efetiva;
Observar o processo que aconteceu,
tirando foto do antes e o do depois da
garrafa plástica.
Etapas Experimentais
ml
ml
ml
https://pt.wikipedia.org/wiki/%CE%94
AULA PRÁTICA
FUNDAMENTOS DE TERMODINÂMICA
ATIVIDADE PRÁTICA 3 - DILATAÇÃO VOLUMÉTRICA
DE FLUIDOS E CONVECÇÃO TÉRMICA
Qual a massa específica (densidade) do
leite em g/ ?
Quando se aquece primeiro o leite que
está no fundo do copo/recipiente, o que
acontece com seu volume? E o que
acontece com a massa do leite?
Quando se aquece o leite, inicialmente,
a massa específica (densidade) ao
longo do aquecimento aumenta ou
diminui?
Explique o porquê do movimento do leite
dentro do recipiente;
Explique como a dilatação do leite
influenciará na convecção térmica.
Recipiente ou copo de vidro
Vela;
Fósforo;
Canudo;
Água;
Leite.
Materiais necessários:
Orientações Gerais
Registrar por foto ou vídeo as práticas
realizadas e enviar o relatório da prática
realizada em até 72 h da realização da aula
prática.
Dados para Relatório
Entender a influência da
dilatação volumétrica em fluidos
Aplicar o conceito de
convecção térmica ao
movimento dos fluidos
Estudar a influência da
temperatura na massa
específica dos fluidos
Objetivos
Encha um recipiente/copo com água e
coloque o leite no outro recipiente;
Coloque o canudo dentro do recipiente
e puxe o leite com a boca;
Rapidamente solte o canudo da boca e
o tape com o dedo;
Retire o canudo de dentro do copo
tampando a sua ponta com o dedo;
Coloque o canudo com a ponta
tapada dentro do copo cheio de água
no fundo do recipiente/copo;
Acenda a vela e a fixe em algum lugar;
Segure o copo que está com água e o
leite no fundo e aproxime o fundo do
copo da chama da vela;
Espere o aquecimento e fotografe todo
o processo.
Etapas Experimentais:
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