Relatório de Aulas Práticas Fundamentos da Termodinamica

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RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS – EAD
FUNDAMENTOS DA TERMODINÂMICA
	
Matrícula
	
	
	
PRÁTICAS – 1 Influência do calor especifico de substancias
 
1 INTRODUÇÃO
Nessa atividade pratica, iremos conhecer de forma pratica o conceito de capacidade especifica, o calor especifico de algumas substancias e como essas substancias se comportam estando exposta a uma mesma fonte de calor.
2 OBJETIVOS
· Conhecer e perceber o calor especifico da água, ar e areia.
· Conceituar calor especifico das substancias através do entendimento da atividade pratica.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
Para essa atividade pratica vamos utilizar:
· 3 und. Balão de festa (bexiga),
· 1 und. Vela,
· Fósforos
· água,
· areia,
· 1 funil,
· Cronometro.
Aplicação.
1° etapa, balão com ar.
-Acenda a vela e a fixe. (a vela acesa será a fonte de calor)
-Infle o balão com ar (não precisa ser muito cheio), amarre a saída de ar.
-Aproxime o balão da chama da vela, não deixe o balão muito próximo da chama, para que não derreta a borracha do balão.
-Cronometre o tempo que o balão leva para estourar.
2° etapa, balão com água.
-Em um segundo balão utilizando o funil adicione 50ml de água (medida de um copinho de café)
-Infle o balão com água, (não precisa ser muito cheio), amarre a saída de ar.
-Aproxime o balão da chama da vela, (não deixe muito próximo da chama da vela), com a parte que contem a água virada para a chama, deixe aquecer por cerca de 30s.
3°etapa, balão com areia.
-Em um terceiro balão, utilizando o funil adicione areia (medida de um copinho de café)
-Infle o balão (não precisa ser muito cheio), amarre a saída de ar.
- Aproxime o balão da chama da vela, (não deixe muito próximo da chama da vela), com a parte que contem a areia virada para a chama e deixe aquecer.
-Cronometre o tempo que o balão leva para estourar.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na primeira etapa do experimento onde utilizamos o balão com o ar, vimos que aproximando o balão da fonte de calor temos uma transferência de calor por radiação, nessa aproximação adicionamos calor ao ar dentro do balão fazendo o ar esquentar, devido ao calor especifico do ar ser bem baixo (c= 0,24cal/g °c), o ar absorve calor até certo ponto, o pouco que absorveu fez que sua pressão aumentasse e estourasse o balão rapidamente (cerca de 7s).
Na segunda etapa ao acrescentar água no balão e aquece-lo, observamos que após 30s de exposição a fonte de calor, o balão absorveu calor, mas não estourou, isso ocorre devido a capacidade térmica da água (c=1,0 cal/g °C) ser maior que a do ar, com isso a água absorve calor e por ter uma baixa variação de temperatura, o balão não estoura.
Na terceira etapa do experimento, adicionamos areia a um balão e o expomos a fonte de calor, observamos que a capacidade térmica da areia (c= 0,2cal/g °C) e tão baixa quanto a do ar. A areia absorve calor muito rápido, mas ate certo ponto e após isso há um aquecimento do ar e aumento de pressão fazendo o balão estourar.
A diferença do tempo de estouro do balão com ar(7s) para o balão com areia(4s) foi bem baixo cerca de 3s de diferença isso devido a areia ter calor especifico menor, c=0,2 cal/g °C.
Calor especifico e definido como a energia necessária para elevar em um grau a temperatura de uma unidade de massa de uma dada substancia.
-Calor especifico da água. c= 4.18 kJ/Kg.K ou c=1.0 cal/g °C
Calor especifico do ar. c= 1.00 KJ/Kg.K ou c=0,24 cal/g °C
Calor especifico da areia. c= 837,3 KJ/Kg.K ou c=0,2 cal/g °C
A areia pode apresenta uma maior variação de temperatura quando exposta a uma mesma fonte de calor que a água. Devido ao seu baixo calor especifico. A agua apresentara a menor variação de temperatura devido a seu elevado calor especifico a água necessita de maior quantidade de calor para mudar de temperatura.
5 CONCLUSÕES 
Observamos com essa pratica que fenômenos da natureza, como o aquecimento da areia da praia com relação o da água do mar. podem ser facilmente explicados e entendidos por conceitos da termodinâmica.
6 REFERÊNCIAS 
SILAS. Calor específico. Disponível em: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-especifico.htm. Acesso em: jun. 2022.
RICARDO, A. Calor Específico de uma Substância. Disponível em: https://fisica.net/constantes/calor-especifico-c.php. Acesso em: jun. 2022. RICARDO, A. Calor Específico de uma Substância. Disponível em: https://fisica.net/constantes/calor-especifico-c.php. Acesso em: jun. 2022.
CALOR ESPECÍFICO. Calor Específico do Ar {Atualizado em 2022}. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2018/09/calor-especifico-do-ar.html. Acesso em: jun. 2022.
‌ÇENGEL, YUNUS A.; GHAJAR. Afshin J. Transferência de calor e massa [recurso eletrônico]: Uma abordagem pratica. Tradução: Fatima A.M. Lino. 4°ed. Com Unidades no Sistema Internacional. AMGH editora Ltda. Porto Alegre-RS. 2012
PRÁTICAS – 2 Aplicação da 1° lei da Termodinâmica em um processo isobárico
1 INTRODUÇÃO
Nessa Atividade pratica iremos conhecer e aplicar o conceito do princípios de conservação de energia ou seja a primeira lei da termodinâmica aplicado a um sistema Isobárico. Onde veremos a energia térmica se transformando em energia mecânica.
2 OBJETIVOS
· Entende o principio de conservação de energia, entender os conceitos de calor, energia interna e trabalho.
· Entender a aplicação prática de sistemas aberto e fechado.
· Entender a influência de processo isobárico.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
-Garrafa plástica com tampa (500 ml).
-Água fervendo.
-Recipiente com água fria.
-Luvas térmicas.
-Funil.
Aplicação
-Adicione na garrafa plástica a água quente, (um pouco a mais da metade da garrafa), tampe 
-Agite bem a água quente na garrafa (use luvas térmicas).
-Retire a água da garrafa e rapidamente tampe novamente a garrafa.
- Submersa a garrafa tampada no recipiente com a água fria,
- Retire a garrafa e observe o que ocorreu com a garrafa.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Analisando o sistema da pratica executada vimos que o sistema e um sistema fechado, pois há troca de energia, mas não de matéria com o meio externo. Observamos que a temperatura interna da garrafa antes da adição na água fria era alta (temperatura da água fervente) e após a submersão na água fria, a garrafa perdeu temperatura ficando próximo a temperatura da água fria. O processo realizado e um processo isobárico pois o sistema e fechado, houve troca de energia, mas não de matéria entre o sistema e a sua vizinhança, a pressão permaneceu constante.
Analisando a energia do sistema, observamos uma perca de calor pois sua temperatura diminui fazendo sua energia interna diminua. Com a diminuição da energia interna o gás se contrai para que sua pressão interna fique a mesma do meio externo com isso o gás sofre trabalho reduzindo o volume. ΔU=Q-W
 
5 CONCLUSÕES 
Aprendemos de forma pratica os conceitos de conservação de energia utilizando um sistema fechado, onde aprendemos sobre trabalho realizado por um gás em um sistema isobárico. 
6 REFERÊNCIAS 
‌ÇENGEL, YUNUS A.; GHAJAR. Afshin J. Transferência de calor e massa [recurso eletrônico]: Uma abordagem pratica. Tradução: Fatima A.M. Lino. 4°ed. Com Unidades no Sistema Internacional. AMGH editora Ltda. Porto Alegre-RS. 2012
PRÁTICAS – 3 Dilatação volumétrica de fluidos e convecção térmica
 
1 INTRODUÇÃO
Nessa atividade pratica iremos aprender conceitos de convecção térmica, massa especifica das substancias e 
2 OBJETIVOS
· Entender a influência da dilatação volumétrica em fluidos.
· Entender e aplicar o conceito de convecção térmica.
· Estudar a influencia da temperatura na massa especifica dos fluidos.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
-2 Copos de vidro ou recipientes de vidro;
-Vela;
-Fósforos;
-Canudo;
-Água;
-Leite.
Aplicação
-Encha um copo de vidro ou recipiente de vidro com água e em outro recipiente ponha o leite.
-Com o canudo puxe o leite e rapidamente prenda-o com o dedo deixando o leite preso no canudo.
-Deposite o leite preso no canudo, no fundo do copo com agua,
-Acenda a vela e a fixe.
-Segureo copo com água e leite e o aproxime da chama da vela, deixe o fundo do copo bem próximo da chama.
-Observe o fenômeno ocorrer.
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Aprendemos com essa atividade pratica a massa especifica ou densidade do leite (1,032 g/mL), quando aquecemos o leite observamos que seu volume aumenta devido a dilatação volumétrica, e sua massa especifica diminui.
-O leite aquecido fica mais leve, com isso ele sobe pós sua massa especifica ficou menor com relação a água, mas ao contato com a água mais fria ele perde calor e sua massa especifica retorna ao valor inicial fazendo com que o leite dessa ao fundo do copo novamente.
5 CONCLUSÕES 
Com essa pratica conhecemos a massa especifica de substancias comuns de nosso dia a dia e a sua relação com a dilatação volumétrica de fluidos. 
6 REFERÊNCIAS 
PESO ESPECÍFICO. Peso Específico do Leite {Atualizado em 2022}. Disponível em: https://www.materiais.gelsonluz.com/2019/04/peso-especifico-do-leite.html. Acesso em: jun. 2022.
‌ÇENGEL, YUNUS A.; GHAJAR. Afshin J. Transferência de calor e massa [recurso eletrônico]: Uma abordagem pratica. Tradução: Fatima A.M. Lino. 4°ed. Com Unidades no Sistema Internacional. AMGH editora Ltda. Porto Alegre-RS. 2012
	Rafael Barros Correia
	Data:12/06/2022