Experimento 6 TC exp gases

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
 
Disciplina: Termodinâmica e Transferência de Calor Experimental 
Profº.Dr. Liomar de Oliveira Cachuté 
Experimento: Determinação do calor específico do alumínio 
 Data: 08/03/2022 Nota: _______ 
Aluno (s): Juan, Murilo Pacheco Magalhães, Pedro Renato de Souza Moraes, Renan Gomes 
Diniz e Osmar Cândido Diniz Júnior 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Relatório de Transferência de Calor e Termodinâmica 
Experimental - Prática 6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dourados – MS 
2022 
 
JUAN 
MURILO PACHECO MAGALHÃES 
OSMAR CÂNDIDO DINIZ JÚNIOR 
PEDRO RENATO DE SOUZA MORAES 
 RENAN GOMES DINIZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Gases Ideias 
 
 
 
 
Relatório Experimental apresentado ao Curso de 
Engenharia de Energia da UFGD - Universidade Federal 
da Grande Dourados, para a disciplina Transferência de 
calor e termodinâmica experimental referente ao 
experimento 6 realizado dia 24/04/2022 
 
 
Prof. Dr. Liomar de Oliveira Cachuté 
 
 
 
Dourados – MS 
2022 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A ideia do experimento é verificar a equação de estado dos gases ideias para uma certa 
quantidade de ar. 
 
A equação abaixo correspondo a equação de estado dos gases ideais 
 
 
 
Onde, 
 
= pressão do gás 
= volume 
= número de mols 
= constante dos gases ideais (R = 8,3145 J/mol.K) 
T= temperatura em Kelvin 
 
Um gás diz-se ideal quando essas grandezas macroscópicas, denominadas variáveis de estado, 
estão relacionadas de acordo com a equação acima 
 
O gás tem comportamento ideal quando sua pressão, volume e temperatura seguem a equação 
de estado dos gases ideais. Um gás real apresenta um comportamento próximo ao real quando 
sua densidade é baixa 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
2.1 Objetivos 
 
 O objetivo desse experimento é verificar a validade da equação de estado dos gases 
ideais para uma certa quantidade de ar. Para isso devemos manter uma variável constante e 
medimos outra das variáveis em função da variação da terceira, por exemplo, podemos manter 
a temperatura constante e variar a pressão medindo depois o volume. Nesse experimento 
realizaremos unicamente uma das 3 possíveis etapas de medição, mediremos o volume do gás 
em função da pressão, mantendo a temperatura constante. 
 
2.2 Materiais 
O dispositivo permite medir e variar a pressão, volume e a temperatura do gás que está dentro 
do bulbo de vidro. O sistema é composto por um bulbo de vidro interior que contém ar, e está 
limitado por uma coluna de mercúrio. Há uma mangueira flexível que se conecta ao tubo de 
vidro móvel que se deslocará para cima e para baixo. Temos um reservatório de água que 
permite controlar a temperatura tanto para variar quanto para manter ela constante e, também 
temos uma trena que nos permite medir a camada de ar dentro do bulbo cilíndrico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1: Dispositivo utilizado neste experimento que permite variar e medir a pressão, o 
volume e a temperatura de uma certa quantidade de gás 
 
Figura 1: Imagem do roteiro para entendimento 
 
 Fonte: Roteiro 
 
Onde. 
 
1. bulbo contendo o gás a ser analisado; 
2. câmara externa ao bulbo, por onde passa um fluxo de água para manter a temperatura do 
gás no valor desejado; 
3. entrada e saída do fluxo de água; 
4. coluna de mercúrio; 
5. termômetro; 
6. reservatório móvel de mercúrio; 
7. mangueira flexível; 
8. tampa do reservatório de mercúrio; 
9. banho térmico com circulador de água e controlador de temperatura 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 Metodologia 
Este experimento pode ser constituído de três etapas distintas e em cada uma delas 
mantém-se constante uma das variáveis de estado — p, V ou T. Será abordada apenas a 
etapa referente à determinação do volume do gás em função de sua pressão, mantendo a 
temperatura constante. Temperatura considerada será a temperatura ambiente dada em 
Kelvin (25 °C ou 298,15 K). 
 Para variar a pressão do ar no tubo, deve-se mover o reservatório de mercúrio para cima 
ou para baixo. Inicialmente, é preciso remover a tampa do reservatório móvel para que a 
pressão na superfície do mercúrio, neste reservatório, seja igual à pressão atmosférica 
local. A pressão do ar no tubo é dada por: 
 
Em que é a pressão atmosférica local, = (13,59 ± 0,01) g/cm3 é a densidade do 
mercúrio, g é a aceleração da gravidade local e h é a diferença de altura entre os níveis do 
mercúrio. Nestes procedimentos, não se pressupõe o conhecimento prévio da pressão 
atmosférica local; assim, a grandeza possível de ser medida será o acréscimo, ou 
decréscimo, nessa pressão, dado pelo termo . Dessa forma, a análise de variação da 
pressão deve ser feita pela equação: 
 
Para a determinação do volume de ar no tubo teremos o volume V de 1,02 cm³ da 
seção superior curva do tubo e a coluna de ar que dependerá da altura do mercúrio vezes 
a área da base sendo o diâmetro do tudo de 11,4 mm. Desse modo, teremos: 
 
 
Figura 2: Escopo do volume do experimento para entedimento 
 
Fonte: Vídeo do youtube 
A imagem acima, nos auxilia no entendimento do volume quando o professor do vídeo 
relata o começo do procedimento experimental, podendo variar a pressão. 
 
2.4 Resultados e Discussão 
 
 Tendo as equações em mãos é possível plotar o gráfico de ρgh x V. 
 
Figura 3 - Gráfico pgh x V. 
 
Fonte: Autor 
Experimentalmente foi possível notar que ao aumentar a altura da coluna de mercúrio o 
volume do tubo diminui e a pressão aumenta. 
 
 
 
 
Figura 4: Aumento da altura da coluna de mercúrio 
 
Fonte: Vídeo do youtube 
 
Diminuindo essa altura como é mostrado na figura abaixo é possível reparar que a altura de 
mercúrio do tubo diminui e a pressão diminui e o gás dentro do mesmo expande. 
 
 
Figura 5: diminuição da altura de coluna de mercurio 
 
Fonte: Vídeo do youtube 
 
 
 
 
3. CONCLUSÃO 
 Com os dados obtidos e constatações foi possível analisar que equação respeita o 
comportamento do gás utilizado e que as variações dos parâmetros está dentro do que 
determina a lei dos gases. Foi possível plotar o gráfico e a partir do experimento realizar o 
comparativo visual do resultado obtido. 
 
 
 
 
4. REFERÊNCIAS 
 
1 -Vídeo da realização do experimento 
https://www.youtube.com/watch?v=XZ06eKcqcaY 2 
 
2- Site UFMG para auxiliar no procedimento da disciplina 
https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/disciplinas/feb-termo/ 
 
3-Roteiro 
 https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/wp-
content/uploads/sites/4/2020/08/Gases_Ideais_ERE.pdf 
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacidade-termica.htm