PRÁTICA 3 RELAÇÃO ENTRE AS CAPACIDADES CALORÍFICAS DE GASES CPCV PELO MÉTODO DE CLEMENT-DESORMES

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UNIVERSIDADE ESTADULA DEMARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
PRÁTICA 3 – RELAÇÃO ENTRE AS CAPACIDADES CALORÍFICAS DE
GASES CP/CV PELO MÉTODO DE CLEMENT-DESORMES
Relatório entregue como parte da avaliação
da disciplina de Físico-Química Experimental I
do curso de Química Licenciatura, ministrado
pelo Professor Doutor Wilker Caetano.
Aluno:
Maringá, 19 de agosto de 2022.
RESUMO
O experimento foi, de certo modo simples, pois o setup era de fácil
montagem, apenas se atentando a verificação de possíveis vazamentos nas
conexões das mangueiras e a rolha no garrafão. Em sistema de triplicata,
denominadas de Experimento 1,2 e 3, foi possível calcular o Coeficiente de
Poison, que teve o valor de 1,2308.
OBJETIVOS
Determinar a razão entre Cp e Cv para gases (o ar) pelo método de
Clement e Desormes.
A Figura 1 abaixo demonstra o experimento realizado por meio do método
de Clement-Desormes:
Figura 1: Setup do Método de Clement-Desormes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Para o experimento, foi utilizado um garrafão de vidro, rolha de cortiça,
com três mangueiras conectadas, uma bomba e um tubo em “U”, fixado em um
suporte de madeira, com papel milimetrado ao fundo e uma régua, para medir a
altura. No interior do tubo contém óleo vegetal. Na entrada de ar do garrafão,
foi instalado um “trap” contendo cloreto de cálcio e algodão. Isso se fez
necessário para a secagem do ar. O setup ficou montado da seguinte forma:
Com o setup devidamente montado, iniciou-se o experimento.
Primeiramente deixou-se o ar passar pelo sistema bomba-garrafão, para
aclimatização do ar no interior do garrafão. Após 10 minutos iniciou o
fechamento das mangueiras, para medir a altura da coluna de óleo e, dessa
forma calcular o coeficiente de Poison. Nesse caso, utilizou-se óleo, ao invés de
mercúrio, devido ao fato da densidade do primeiro ser muito menor que a do
segundo. Os cálculos podem ser observados no tópico “Resultados e
Discussão”.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com o sistema pressurizado, foi fechado a mangueira de entrada (saída
da bomba) e do suspiro. Com isso ocorreu o deslocamento da coluna de óleo.
Esse procedimento foi realizado três vezes, sendo denominado a altura da
coluna como h1 e a pressão como P1.
Em um segundo momento, com a entrada e suspiro fechados, foi retirado
a rolha do garrafão, ocorrendo um novo deslocamento da coluna de óleo,
encontrando assim h2 e P2.
Fechando rapidamente o garrafão, ocorre um novo deslocamento da
coluna de óleo, após a estabilização, encontra-se novos valores de altura e
Pressão, com a denominação de h3 e P3.
Os valores encontrados podem ser observados na Tabela 1, logo abaixo:
Experimento
1
2
3
h1 (mm)
212
146
163
h2 (mm)
39
31
34
h3 (mm)
68
57
55
Tabela 1: Valores de altura da coluna de óleo
Com esses valores, foi calculado a pressão em cada altura, lembrando
que, devemos levar em conta a densidade do mercúrio, pelo fato da Pressão ser
dada em mmHg, fazendo a relação entre a densidade do óleo e a densidade do
mercúrio e relacionado com a altura na coluna. De uma maneira didática, os
valores das Pressões, estão anotadas na Tabela 2 e logo em seguida os cálculos
realizados:
Tabela 2: Valores de Pressão nos experimentos
Experimento P1 (mmHg) P2 (mmHg) P3 (mmHg)
1 733,4584 721,6598 723,6378
2 728,9572 721,1142 722,8874
3 730,1166 721,3188 722,7510
Com esses dados, é possível determinar o coeficiente de Poison em cada
experimento.
Com os valores do coeficiente em cada experimento, foi calculado o valor
médio de γ:
CONCLUSÃO
Foi possível observar que, com um simples setup, foi possível calcular o
coeficiente de Poison, chegando a um valor de 1,2308.
REFERÊNCIAS
- CASTELLAN, G. W. Físico - Química 1, volume 1. Rio de Janeiro. Ao Livro
Técnico, 1972.
- Apostila de Físico-Química Experimental I – UEM 2022.