Atividade pratica - CI 2022 - Termometro - Equacoes Termometricas

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TERMÔMETRO- Equação Termométrica 
INTRODUÇÃO 
Temperatura é uma grandeza macroscópica que está relacionada com o estado 
microscópico do corpo. Quando a temperatura de um corpo varia, algumas outras grandezas físicas 
também podem se alterar, como, por exemplo, sua cor, volume, resistência elétrica, etc. 
Temperatura é uma grandeza física e por isso pode ser medida. Para tanto é necessário um 
instrumento que possa fazer esta medição, este instrumento é o termômetro. 
O primeiro termômetro foi inventado por Galileu Galilei em 1602, 
ele era composto de uma parte de vidro arredondada, chamada de 
bulbo, e um fino tubo, também de vidro, os quais eram preenchidos com 
água e corante. 
Galileu aquecia o bulbo de vidro e a água dentro dele, devido ao 
aquecimento, sofria dilatação, fazendo com que ela subisse através do 
tubo até certa altura. Após, mergulhava o bulbo dentro de uma vasilha 
com água fazendo a temperatura do bulbo voltar a seu valor inicial, com 
isso a coluna de água no tubo também voltava a posição inicial. 
Dessa forma, Galileu podia comparar temperaturas de vários 
objetos que eram colocados em contato com o bulbo, pois a altura da 
coluna de água dependia exatamente da temperatura do objeto, ou seja, quanto maior a 
temperatura, maior a coluna de água. Neste experimento iremos construir um termômetro e com 
ele estabelecer a equação termométrica. 
OBJETIVO 
• Associar as medidas de propriedades termométricas à valores de temperatura; 
• Construir escalas de temperatura a partir de pontos fixos determinados; 
• Relacionar matematicamente escalas de temperatura, duas a duas, para fim de 
comparação. 
 
 Termômetro - Equação Termométrica 
Disciplina: Física Termodinâmica e Ondas 
Professor: Cristiano Cruz 
Curso: Engenharia Unidade: Garcez 
 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
• Béquer de vidro de 250 mL; 
• Termômetro sem escala (termoscópio); 
• Termômetro a álcool; 
• Bico de Bunsen; 
• Altímetro; 
• Régua milimétrica; 
• Pisseta com água; 
• Cubos de gelo; 
• Caneta. 
 
PROCEDIMENTOS 
Na aula 7, acesse o simulador clicando no item 4 - Acesso ao Simulador Algetec - 
EQUAÇÕES TERMOMÉTRICAS. 
 
Ao abrir o laboratório, clique na imagem da garrafa de Erlenmeyer 
 
 
Depois na imagem do laboratório. 
 
 
Siga as orientações seguintes. 
1. MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA 
Coloque o termoscópio ao lado da régua, com o bulbo voltado para o início da escala da 
régua e marque com a caneta a altura da coluna líquida, clicando com o botão direito do mouse 
sobre o mesmo e selecionando a opção “Colocar ao lado da régua”. 
 
Utilize a caneta para marcar a altura da coluna líquida do termoscópio, clicando com o botão 
esquerdo do mouse sobre a mesma. 
 
 
 
2. MEDINDO A ALTURA h2 
Verifique a escala da régua milimétrica e meça a altura h2, da parte superior do bulbo até a 
primeira marcação feita no termoscópio. Anote o valor da altura correspondente na Tabela 1 para 
o estado térmico ambiente. Visualize a escala graduada da régua, clicando sobre a mesma com o 
botão esquerdo do mouse. 
 
Perceba que surgirá, no canto inferior esquerdo da tela, a escala graduada da régua. Anote 
na Tabela 1 o valor encontrado para a altura h2 da coluna líquida. Ao terminar a leitura do 
instrumento, feche a janela da escala no botão X. 
 
 
3. MEDINDO A TEMPERATURA AMBIENTE 
Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura ambiente e anote o valor na Tabela 
1. Utilize o altímetro para encontrar a altitude do ambiente onde o experimento está sendo 
realizado. Visualize a escala graduada do termômetro, clicando com o botão esquerdo do mouse 
sobre o mesmo. 
 
 
Assim como a régua, a escala graduada do termômetro aparecerá numa janela no canto 
inferior esquerdo da tela. Anote o valor da temperatura ambiente na Tabela 1. Após a leitura do 
instrumento, feche a janela clicando no botão X. 
 
Com o auxílio do altímetro, verifique a altitude do local onde o experimento está sendo 
realizado, clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o altímetro. 
 
 
4. MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA II 
Insira o bulbo do termoscópio no banho de gelo e aguarde um tempo até verificar que a 
coluna de líquido estabilizou (equilíbrio térmico). Em seguida, retire o termoscópio e marque com 
a caneta a altura da coluna líquida. Com a régua, faça a medida da altura h1 da segunda 
marcação. Anote o valor da altura na Tabela 1 no estado térmico do ponto do gelo. Coloque o 
termoscópio no banho de gelo. 
 
 
 
Dica: Perceba que, no canto superior direito da tela, há uma barra de ajuste para a velocidade do 
tempo. Ajuste de acordo com a necessidade de cada passo, evitando longas esperas durante a 
realização do experimento. 
 
Acompanhe a variação da altura da coluna líquida do termoscópio, clicando sobre ele com 
o botão esquerdo do mouse. Quando a altura da coluna se estabilizar, coloque o termoscópio ao 
lado da régua. 
 
Utilize a caneta para marcar a altura h1 da coluna líquida do termoscópio. Meça essa altura 
com o auxílio da régua e anote o valor na Tabela 1. 
 
 
5. MEDINDO A TEMPERATURA DO PONTO DO GELO 
Mova o termômetro para o banho de gelo, clicando sobre o mesmo com o botão direito do 
mouse e selecionando a opção “Colocar no banho de gelo”. 
 
Assim como feito com o termoscópio, ajuste a velocidade do tempo e visualize sua escala 
graduada, clicando sobre o termômetro. Quando a altura da coluna líquida se estabilizar, anote o 
valor da temperatura do ponto do gelo na Tabela 1. 
 
6. DESPEJANDO ÁGUA NO BÉQUER 
Adicione 50 ml da água contida na pisseta no béquer. Leve o béquer ao sistema de 
aquecimento e aguarde a água entrar em ebulição. 
Com o auxílio da pisseta, despeje água no béquer, clicando com o botão direito do mouse 
sobre a pisseta e selecionando a opção “Colocar sobre o béquer”. 
 
 
Despeje aproximadamente 50 ml de água no béquer, clicando sobre a pisseta com o botão 
esquerdo do mouse. 
 
Retorne a pisseta para o tampo. Mova o béquer para o sistema de aquecimento, clicando 
no mesmo com o botão direito do mouse e selecionando a opção “Colocar no sistema de 
aquecimento”. 
 
Ligue a chama do bico de Bunsen, clicando sobre ele com o botão direito do mouse e 
selecionando a opção “Ligar chama”. 
 
Ajuste a velocidade do tempo e aguarde até a formação de vapor. 
 
 
 
 
 
7. MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA III 
Mantenha o bulbo do termoscópio no vapor da água em ebulição, e aguarde o equilíbrio 
térmico. Retire o termoscópio do vapor e marque a altura da coluna dentro do termoscópio. Meça 
a altura h3 da terceira marcação. Anote o valor da altura na Tabela 1 no estado térmico do ponto 
do vapor. Coloque o termoscópio sobre o béquer. 
 
Ajuste a velocidade do tempo e aguarde até que a altura da coluna líquida se estabilize. 
 
Coloque o termoscópio ao lado da régua e marque a altura h3 da coluna líquida com a 
caneta. Meça a altura com a régua e anote o valor na Tabela 1. 
 
Coloque o termômetro sobre o béquer. Ajuste a velocidade do tempo e clique sobre o 
termômetro para visualizar sua escala graduada. Quando a altura da coluna líquida se estabilizar, 
anote o valor da temperatura do ponto do vapor na Tabela 1. 
 
 
8. MEDINDO A TEMPERATURA DO PONTO DO VAPOR 
Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura do ponto do vapor da água do béquer 
e anote na Tabela 1. 
Coloque o termômetro sobre o béquer. Ajuste a velocidade do tempo e clique sobre o 
termômetro para visualizar suaescala graduada. Quando a altura da coluna líquida se estabilizar, 
anote o valor da temperatura do ponto do vapor na Tabela 1. 
 
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento. 
Estado térmico Temperatura indicada no 
termômetro a álcool T (°C) 
Altura da coluna 
líquida h (cm) 
Ponto do gelo 
Ambiente 
Ponto do vapor 
Tabela 1 – Dados experimentais 
 
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. 
3. Construa um gráfico da temperatura (°C) em função da altura (h) e utilizando o teorema de 
Tales obtenha a equação termométrica. 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.