Atividades Prática - FENÔMENOS TERMOQUÍMICOS

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MANUAL DE AULA PRÁTICA: 
 
FENÔMENOS TERMOQUÍMICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AUTOR: PROF. DR. IURY SOUSA E SILVA 
Discente: Heguiberto Yssao Haru 
Curso: Eng. De Produção 
Matricula: 47023548 
 
 
2023 
 
 
MANUAL DE AULA PRÁTICA 
 
DISCIPLINA 
FENÔMENOS 
TERMOQUÍMICOS 
 
ATIVIDADE PRÁTICA 1: PROCESSO TÉRMICO DO AR 
 
Objetivo: 
- Entender os processos térmicos envolvendo ar 
- Entender a classificação dos processos térmicos 
 
Materiais necessários: 
 
• Bola de soprar (bexiga, balão de festa, balão de borracha de festa) 
• Garrafa de plástico (500 ml) 
• Recipiente com água quente 
• Recipiente com água fria 
 
Etapas Experimentais 
 
• Adicionar a bola de soprar na boca da garrafa de 500 mL; 
• Colocar a garrafa com a bola de soprar no recipiente com água quente e esperar pelo 
menos 1 min; 
• Retirar a garrafa do recipiente quente; 
• Colocar a garrafa com a bola de soprar no recipiente com água fria e esperar pelo 
menos 1 min. 
 
Dados para Relatório 
• O que acontece quando colocamos a garrafa no recipiente com água quente e 
esperamos um certo tempo? A BEXIGA ENCHEU (Recebe o calor externo fazendo 
com que o gás dentro expande as moléculas). 
• O que acontece quando colocamos a garrafa no recipiente frio depois de ser retirado 
do recipiente quente e esperamos um certo tempo? A BEXIGA VAI ESVAZIANDO 
(Quando reduz a temperatura o gás se comprime as moléculas tende a se 
recolher). 
• Em qual dos processos está sendo adicionado calor? Recipiente com Água quente 
(Vaporização) – Calor Latente. 
 
 
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TERMOQUÍMICOS 
 
• Em qual dos processos está sendo retirado calor? Recipiente com Água Fria 
(Condensação) – Calor Latente. 
• Por que? Quando dois corpos com temperaturas diferentes são colocados em 
contato, as moléculas do corpo mais quente, colidindo com as moléculas do 
corpo mais frio, transferem energia para este. Esse processo de condução de 
calor é denominado condução. 
• Veja mais sobre "Processos de propagação de Calor" em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/processo-propagacao-calor.htm 
• O processo desenvolvido no experimento é classificado como isotérmico, isobárico, 
isovolumétrico, isoentrópico ou isoentálpico? Isobárica 
• Por que? Temperatura e Volume se alteram. 
• Apresente fotos dos dois processos. 
 
Foto 1 – Enchendo o recipiente com água quente. 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/processo-propagacao-calor.htm
 
 
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Foto 2 – Garrafa retirada do recipiente com água quente, as moléculas expandiram enchendo a 
bexiga. 
 
Foto 3 – Garrafa no recipiente com água gelada, as moléculas comprimiram esvaziando a bexiga. 
 
 
 
 
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ATIVIDADE PRÁTICA 2: APLICAÇÃO DA 1ª LEI DA TERMODINÂMICA EM UM 
PROCESSO ISOBÁRICO 
 
Objetivo: 
• 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 nas variáveis de temperatura e pressão 
 
Materiais necessários: 
 
• Garrafa de plástico (500 ml) com tampa 
• Água fervendo 
• Recipiente com água fria 
• Luva térmica 
 
Etapas Experimentais 
 
• Adicione 250 mL 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 fria para que a 
troca de calor ser efetiva 
• Observar o processo que aconteceu, tirando foto do antes e o do depois da garrafa 
plástica 
 
Dados para Relatório 
 
 
 
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Análise do Sistema: 
- O sistema em análise é considerado aberto ou fechado? Fechado 
- O que aconteceu com a temperatura interna antes e depois de ter adicionado a garrafa em 
um recipiente com água fria? Esquentou uniformemente expandindo as moléculas 
aquecendo toda a garrafa comprimindo o volume. 
- O que aconteceu com o volume da garrafa antes e depois de ter adicionado em um 
recipiente com água fria? Ao colocarmos a garrafa em contato com a água fria, houve 
troca de calor, o vapor interno esfriou, diminuindo a temperatura e a pressão interna. 
Com a diminuição da pressão interna, a pressão externa ficou maior, e atuou na 
garrafa, esmagando-a pelo fato de haver diferença de pressão. 
- Por que o processo que aconteceu pode ser considerado isobárico? um processo 
isobárico é uma mudança no estado de uma certa quantidade de matéria na qual a 
pressão permanece constante. O que muda é uma ou mais de suas variáveis de 
estado. Se o calor é transferido para o sistema, o trabalho é feito e a energia interna 
do sistema também muda. 
 
Análise do Energia do sistema: 
- Calor foi adicionado ou retirado do sistema? Adicionado 
- O que aconteceu com a energia interna do sistema? A energia total do sistema sempre 
se mantém constante. 
- Houve trabalho no sistema? Sim 
- Demonstre através da fórmula ΔU=Q-W o que aconteceu no sistema 
ΔU=Q – T= ΔT=0= ΔU=0 
- Assumindo o vapor de água um gás ideal, o volume inicial ocupado pelo gás igual a 500 
mL 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 
V1 – 500 V2-? 
T1-100 T2-30 – Governador Valadares – MG 
P1-1 P2-1 
 
 
 
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V1/T1=V2/T2 
500/100=V2/30 
100V2 = 15000 
V2=150ml 
 
- O valor obtido do volume final calculado está de acordo com o que aconteceu com o 
experimento? Sim, no experimento o volume também diminuiu igual ao volume final 
obtido na questão anterior, por que temos realização de trabalho. 
 
 
 
 
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ATIVIDADE PRÁTICA 3: INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA EM DIFERENTES 
PROCESSOS 
Objetivo: 
Perceber a influência da temperatura em diferentes processos 
Perceber a influência da área de contato em diferentes processos 
 
Materiais necessários: 
Parte 1: 
3 comprimidos de antiácido efervescente; 
600 mL de água (200 mL de água fervente, 200 mL água na temperatura ambiente e 200 mL 
água gelada) 
3 copos transparentes 
Cronômetro 
 
Parte 2: 
2 comprimidos de antiácido efervescente; 
400 mL de água 
2 copos transparentes 
Cronômetro 
 
Etapas Experimentais 
Parte 1: 
Pegar 3 diferentes copos a água em diferentes temperaturas (gelada, ambiente e quente) 
Anote a massa do efervescente 
Colocar 1 comprimido de efervescente em cada copo 
Anotar o tempo que cada comprimido se dissolve 
 
Parte 2: 
Pegar 2 efervescentes 
Anote a massa do efervescente 
Triture um dos comprimidos 
 
 
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Colocar em um dos copos o comprimido sem ser triturado e no outro o comprimido triturado 
na mesma temperatura 
Anotar o tempo que cada comprimido se dissolve 
 
Dados para Relatório 
O que você conclui sobre a influência de temperatura no processo do efervescente? E da 
área de contato? 
Apresente a taxa de consumo do efervescente por tempo (grama/tempo de 
consumo) nas três condições de temperatura e nas condições de triturado/não triturado na 
unidade de g/s. Exemplo: massa do efervescenteem gramas/tempo que levou para ser 
consumido em segundos 
Apresente A Taxa de consumo por tempo versus temperatura. Os valores são decrescentes 
ou crescentes? Decrescentes 
 
(Vitamina C) – Efervescentes. 
(QUENTE) 
Tempo para dissolver 45s – Inteiro. 
Tempo para dissolver 26s – Triturado. 
(AMBIENTE) 
Tempo para dissolver 1m18s – Inteiro. 
Tempo para dissolver 52s – Triturado. 
(FRIA) 
Tempo para dissolver 3m10s – Inteiro 
Tempo para dissolver 2m33s – Triturado. 
 
Conclusão: se o volume dos líquidos alterarem o tempo altera também. 
Massa do Efervescente 1g / 200ml de água (Quente / ambiente e fria). 
Os tempos encontrados nos experimentos foram convertidos para segundos. 
TQ = Temperatura Quente / TA = Temperatura Ambiente / TF = Temperatura Fria 
 
TQ=
𝟏
𝟒𝟓
 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟐𝟐 𝒈/𝒔 - Inteiro 
TQ=
𝟏
𝟐𝟔
 = 𝟎, 𝟎𝟑𝟖𝟒 𝒈/𝒔 - Triturado 
 
 
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TA=
𝟏
𝟕𝟖
 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟐𝟖 𝒈/𝒔 - Inteiro 
TA=
𝟏
𝟓𝟐
 = 𝟎, 𝟎𝟏𝟗𝟐 𝒈/𝒔 – Triturado. 
 
TF=
𝟏
𝟏𝟗𝟎
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝟐 𝒈/𝒔 − 𝑰𝒏𝒕𝒆𝒊𝒓𝒐 
TF=
𝟏
𝟏𝟓𝟑
= 𝟎, 𝟎𝟎𝟔𝟓 𝒈/𝒔 − 𝑻𝒓𝒊𝒕𝒖𝒓𝒂𝒅𝒐. 
 
𝑻𝒒𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆/𝒂𝒎𝒃𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆/𝒇𝒓𝒊𝒂 = 
𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂
𝒕𝒆𝒎𝒑𝒐
 = (resposta tempo versus temperatura). 
 
Conclusão – Quanto maior o contato da área maior a quebra da molécula é mais 
acelerada fica a dissolução. 
Temperatura fria influência no desprendimento das moléculas o processo é muito 
mais lento que os dois anteriores. 
 
 
Tabela 1: Resultado da Taxa de Consumo de ambas situações (Inteiro e Triturado) 
 
Experimentos Estado /Água Minutos Segundos Total/s Massa/G Dissolução
Inteiro Quente 0 45 45 1 0,022222222
Triturado 0 26 26 1 0,038461538
Inteiro Ambiente 1 18 78 1 0,012820513
Triturado 0 52 52 1 0,019230769
Inteiro Fria 3 10 190 1 0,005263158
Triturado 2 33 153 1 0,006535948
Descrescente
 
 
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ATIVIDADE PRÁTICA 4: ELETRÓLISE DA MISTURA ÁGUA E SAL 
 
Objetivo: 
Entender o conceito de eletroquímica sobre eletrólise 
Compreender a formação de uma nova substância adicionando corrente elétrica 
 
Materiais necessários: 
1 pilha nova 
1 copo com 300 mL de água 
1 colher de chá 
Sal de cozinha 
 
Etapas Experimentais 
Adicionar 1 colher de chá de sal de cozinha aos 300 mL de água 
Adicionar a pilha nova na mistura de água e sal 
Esperar 5 minutos 
 
Dados para Relatório 
Qual a diferença entre uma pilha e o processo de eletrólise? Uma pilha é um sistema 
eletroquímico espontâneo que gera energia elétrica a partir de energia química. A 
eletrólise, porém, é exatamente o contrário da pilha, pois se trata de um processo não 
espontâneo que converte a energia elétrica em energia química. 
Quais as reações que podem estar acontecendo? Durante a eletrólise, um cátion sofre 
redução no cátodo, e um ânion sofre oxidação no ânodo. Isso acontece por meio da 
descarga elétrica fornecida por uma fonte externa. Assim, temos na eletrólise 
uma reação de oxidação e redução não espontâneas. 
Qual é o gás formado? Gases do cloro, hidrogênio e soda cáustica. 
Apresente fotos do experimento 
 
 
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Foto 4: Início dos experimentos 
 
Foto 5: Eletrólise Da Mistura Água E Sal 
 
Foto 6: Eletrólise Da Mistura Água E Sal 
 
 
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Referências Bibliográficas: 
• BRASIL, Escola. Processos de propagação de Calor. Disponível em: 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/processo-propagacao-calor.htm 
 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/processo-propagacao-calor.htm