Relatório II de Física Experimental III - Lei de Boyle - Turma DF - Danilo

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE
INSTITUTO DE FÍSICA
FÍSICA EXPERIMENTAL III - TURMA DF – 09/09/2022
Professor Wallace Castro
LABORATÓRIO II
Dinâmica dos fluidos
Lei de Boyle-Mariotte
Aluno: Danilo Santos Valim
 	 Pedro Bessa 
OBJETIVO:
Estudar o comportamento de um gás variando o volume e pressão, mantendo se constante sua temperatura.
RESUMO:
A presente atividade apresenta o estudo da Lei de Boyle e Mariotte, que estudaram o comportamento estático de gases submetidos a variações de pressão e volume, mantendo suas temperaturas constantes.
MATERIAIS UTILIZADOS:
1. Manômetro;
2. Seringa com escala em mililitros (ml);
3. Termômetro.
ROTEIRO DO EXPERIMENTO:
Solte a seringa da mangueira e anote o valor marcado no manômetro. O manômetro apresente a leitura subtraindo o valor de . Com a mangueira aberta o manômetro deveria marcar o valor zero, pois o sistema está aberto para a atmosfera. Foram feitas 6 medidas experimentais para esta prática, e que estão registradas na tabela 1 abaixo:
	𝑉𝑠 (ml)
	Pmano (mm de Hg)
	5,0
	767
	4,5
	798
	4,0
	827
	3,5
	862
	3,0
	899
	2,5
	936
	2,0
	970
Tabela 1- Medidas obtidas em bancada
Onde 𝑉𝑠 é o volume contido na seringa e Pmano é a pressão manométrica marcada no manômetro. Para se aplicar a lei dos gases ideais é necessário calcular a pressão absoluta que se dá por: 𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛𝑜 (i) e converter as unidades para o sistema internacional. Ao fim tem-se os resultados apresentados na tabela 2 abaixo:
	𝑉𝑠 (ml)
	Pmano (mm de Hg)
	1/P (mm de Hg)-1
	5,0
	767
	1,303780965 x 10-3
	4,5
	798
	1,253132832 x 10-3
	4,0
	827
	 1,209189843 x 10-3
	3,5
	862
	1,160092807 x 10-3
	3,0
	899
	1,112347052 x 10-3
	2,5
	936
	1,068336068 x 10-3
	2,0
	970
	 1,03092835 x 10-3
Tabela 2 - Tabela construída à partir dos cálculos
PERGUNTAS:
1 - O produto pVs deve permanecer constante? Porque?
Resposta: Não deve permanecer constante, pois o Vs não é o volume total do sistema.
2 - Faça o gráfico Vs vs 1/p levando-se em conta a equação do estado dos gases ideais.
Resposta:
Figura 1 - Gráfico Vs vs 1/p
3 - Utilize um termômetro para medir a temperatura ambiente, expressando seu valor em Kelvin.
Resposta: TK = TC + 273 
	 TK = 27,5º + 273
 TK = 303,5 Kelvin
4 - Obtenção dos coeficientes angular e linear da reta pelos métodos dos mínimos quadrados.
Resposta: 
	 5
	 
5 - Utilizando os valores obtidos na questão anterior, estime a densidade do ar no laboratório.
Resposta: A densidade é dada por 
logo = = 2,72606087 x 10-3 g/cm3
Conclusão
Observamos que o volume de um gás é inversamente proporcional à pressão, mantendo-se a mesma temperatura ambiente. Neste experimento, foi mostrado que ao exercer lentamente uma força sobre uma seringa contendo uma massa gasosa, há um aumento de pressão junto com uma diminuição de volume desta massa de ar, considerando a temperatura ambiente constante. Pôde- se verificar que o volume de ar da seringa não se comporta como um gás ideal, pois o produto da pressão e do volume não permaneceu constante.
 Rascunhos de sala de aula
 (
2
)