AV3 Fisica dinamica e termodinamica Junioemerson

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LABORATÓRIO DE FÍSICA EQUAÇÃO TERMOMÉTRICA 
 
 ALGETEC – SOLUÇÕES TECNOLÓGICAS EM EDUCAÇÃO CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504 E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br 
 LABORATÓRIO DE FÍSICA EQUAÇÃO TERMOMÉTRICA 
 
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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
PARTE I - DETERMINAIÃO DO COEFICIENTE D DILATAIÃO LINEAR
	Anote na Tabela 1 os valores obtidos durante a primeira parte do experimento. Utilize a equação 1 para calcular o coeficiente de dilatação linear α de cada material, lembrando que o comprimento inicial dos corpos de prova é L0 = 500 mm.
	Material
	T0 (°C)
	∆L (mm)
	T (°C)
	∆T (°C)
	α (°C-1)
	Cobre
	24,9
	0,86
	97,2
	72,3
	2,38 x 
10⁻ᶾ
	Latão
	24,9
	0,69
	97,2
	72,4
	1,91 x 
10⁻ᶾ
	Aço
	24,9
	0,40
	97,2
	72,2
	1,11 x 
10⁻ᶾ
Tabela 1 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes materiais
∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇	(1)
	Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças.
	Cobre
	1,7 x 10⁻⁵
	Latão
	2,4 x 10⁻⁵
	Aço
	1,2 x 10⁻⁵
De acordo com os valores encontrados, chegamos a conclusão de que os valores se encontram dentro da margem de erro coerente. Podem ter sido ocasionados por erro de aferição do operador ou potenciais arredondamentos.
PARTE II: VARIAIÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO METÁLICO EM FUNIÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL
	Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do experimento.
	L0 (mm)
	T0 (°C)
	∆L (mm)
	T (°C)
	∆T (°C)
	500
	24,9
	0,86
	97,2
	72,3
	450
	24,9
	0,49
	97,2
	97,2
	300
	24,9
	0,42
	97,2
	97,2
	350
	24,9
	0,36
	97,2
	97,2
Tabela 2 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos
	Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento inicial L0 e determine seu coeficiente angular.
	Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0 e explique o que ele representa.
Pontos considerados: A (450; 0,49) B(300;0,42)
 Calculo do coeficiente angular: m= Δy
 Δx
 (450 – 0,49)→ m = 449,51 → m = 1,50 
 (300 – 0,42) 299,58
 O coeficiente angular representa a inclinação da reta.
	Com base nos seus conhecimentos, verifique a validade da afirmação: “A variação no comprimento de um material, para uma mesma variação de temperatura, é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial.”
Sim a afirmação é verdadeira.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
PARTE I – DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UMA CALORÍMETRO
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia:
QCEDIDO = QRECEBIDO
QCEDIDO PELA ÁGUA QUENTE = QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO
m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC) C = m1c (T1 - Tf) / (Tf - TC)
Onde:
C = capacidade térmica do calorímetro; m1 = massa de água;
c = calor específico da água (1cal/g °C); T1= temperatura da água quente;
Tf = temperatura final de equilíbrio sistema; TC = temperatura no interior do calorímetro
1. Com os dados obtidos, calcule a capacidade térmica do calorímetro.
PARTE II – DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia:
QCEDIDO = QRECEBIDO
QCEDIDO PELO ÓLEO QUENTE = QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO
m1c (T1 - Tf) = C (Tf - TC)
c = C (Tf - TC) / m1 (T1 – Tf)
Onde:
C = capacidade térmica do calorímetro; m1 = massa de óleo;
c = calor específico do óleo;
T1= temperatura do óleo quente;
Tf = temperatura final de equilíbrio sistema; TC = temperatura no interior do calorímetro
 1. Com os dados obtidos, calcule o calor específico do óleo. Compare o valor obtido com valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na internet. Justifique eventuais diferenças.
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
	Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento.
	
Corpo de prova
	Massa de
água (m1) (g)
	Massa do corpo
de prova (m2) (g)
	Temperatura calorímetro + água
(T1) (°C)
	Temperatur a do corpo
(T2) (°C)
	Temperatura de equilíbrio
(T3) (°C)
	Ferro
	83,24
	296,41
	25,2
	87,5
	40,0
	Alumínio
	96,26
	102,48
	25,2
	89,3
	35,8
Tabela 1 – Valores coletados no experimento
	Considerando que o calor liberado pelo corpo de prova deve ser igual ao calor absorvido pela água e pelo calorímetro, calcule o calor específico do ferro e do alumínio.
	 𝑐𝑎𝑙 
 Compare os valores de calor específico obtidos no experimento com os tabelados. Qual foi a porcentagem de erro? (𝑐𝐴𝑙𝑢𝑚í𝑛𝑖𝑜 = 0,22 𝑔.℃ e 𝑐𝐹𝑒𝑟𝑟𝑜 =
0,11 𝑐𝑎𝑙 ).
𝑔.℃
AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS
	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
	0
	9,5
	Ambiente
	32
	12,8
	Ponto do vapor
	98,5
	23,5
Tabela 1 – Dados experimentais
	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.
Para o ponto de gelo a marcação está coincindindo com a da fabrica, porem no pnto de vapor elas não coincidem, isso devido à pressão atmosferica.
Possivelmente na região onde este termoscopio foi fabricado a pressão atmosferica é menor do que a do laboratorio, isso causou a diferença na leitura, levando em consideração a altitude tomada pelo altimetro.
	Construa um gráfico da altura (h) em função da temperatura (°C) utilizando o teorema de Tales. Determine o coeficiente linear e angular da equação que representa essa relação.
Coeficiente linear = 9,5
Coeficiente angulr = 0,142
	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.