AT3 - FISICA - DINÂMICA E TERMODINAMICA

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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS 
 
PARTE I - DETERMINAIÃO DO COEFICIENTE DE DILATAIÃO LINEAR 
 
1. 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°C 0,86 97,2°C 72,3 2,38.10
-3
 
Latão 24,9°C 0,69 97,2°C 72,4 1,91.10
-3
 
Aço 24,9°C 0,40 97,2°C 72,2 1,11.10
-3
 
Tabela 1 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes materiais 
 
 
∆ = . 0. ∆ (1) 
 
 
 
 
2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material e 
compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças. 
R: De acordo com os valores encontrados, chegamos á conclusão de que nossos 
valores se encontram dentro de uma margem de erro coerente. As eventuais 
diferenças podem ter sido dadas por erros de aferição do operador, situações 
climáticas externas ou potenciais arredondamentos 
 
 
 
PARTE II: VARIAIÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO 
METÁLICO EM FUNIÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL 
 
 
1. 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°C 0,86 97,2°C 72,3 
450 24,9°C 0,49 97,2°C 72,3 
300 24,9°C 0,42 97,2°C 72,3 
350 24,9°C 0,36 97,2°C 72,3 
Tabela 2 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos 
 
 
 
2. Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento inicial L0 e 
determine seu coeficiente angular. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0 e explique o que ele 
representa. 
 
 
4. 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.” 
R: Sim, a afirmação é verdadeira. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Calorimetria 
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. 
RESPOSTA NA PAGINA A BAIXO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CALOR ESPECIFÍCO DE SÓLIDOS 
 
1. 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 91,92 292,38 25,3 86,1 39,1 
Alumínio 91,92 101,02 25,3 89,7 39,7 
Tabela 1 – Valores coletados no experimento 
 
 
 
2. 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. 
 
 
3. Compare os valores de calor específico obtidos no experimento com os 
tabelados. Qual foi a porcentagem de erro? ( í = 0,22 
 .℃ 
e 
= 
0,11
 
). 
 
 .℃ 
 
 
 
 
 
EQUAÇÃO TERMOMÉTRICA 
1. 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 23 12,8 
Ponto do vapor 98,5 23,5 
 
Tabela 1 – Dados experimentais 
 
 
 
 
2. 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. 
Resposta: Para o ponto de gelo a marcação está coincidindo com a da fábrica, 
porém no ponto de vapor elas não coincidem, isso devido à pressão atimosférica. 
Possivelmente na região onde este termoscópio foi fabricado a pressão atmosférica 
é menor do que a do laboratório, isso causou a diferença na leitura, levando em 
consideração a altitude tomada pelo altimetro. 
 
 
3. 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 angul ar = 0,142 
 
 
 
 
4. 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.