Determinação da capacidade térmica do calorímetro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS – UFMG 
CAMPUS PAMPULHA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dionathan Wendell Martins de Souza Brito 
Guilherme Antônio Pascoal 
Yasmim Eugenio Lopes 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Turma: PT3 
Experimento 2: Determinação da capacidade térmica de um calorímetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Belo Horizonte 
19 de Abril de 2023 
 
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Introdução 
Quando um sistema absorve calor, pode haver um aumento em sua temperatura 
dependendo do processo termodinâmico envolvido. A capacidade térmica por 
unidade de massa é chamada calor específico do sistema. A determinação da 
capacidade térmica é feita, em geral, com o uso de um calorímetro. O procedimento 
é, então, de fornecer uma quantidade de energia conhecida e medir a consequente 
variação da temperatura. Aplicaremos a um aquecedor elétrico uma tensão elétrica V 
e aparecerá então uma corrente I. Para um sistema que não perde energia para a 
vizinhança, a sua temperatura final, após o aquecedor ficar ligado durante um tempo 
t, será dada pela equação: 
 
 
 
 
 
Sabendo que Cs = Ccalorímetro + Cágua e que Cágua = (4,18 ± 0,01) J/g °C vamos 
determinar a capacidade térmica do calorímetro nesse relatório. 
 
Objetivo Geral 
Medir a capacidade térmica de um calorímetro. 
 
Material Utilizado 
 
• Voltímetro 
• Amperímetro 
• Termômetro 
• Cronômetro 
• Fonte de tensão 
• Recipiente termicamente isolado 
• Ebulidor 
• Agitador 
• Água 
• Cabos para ligações elétricas 
 
Procedimentos Experimentais 
 
Primeiramente medimos a massa do recipiente termicamente isolado e da água, 
depois anotamos a temperatura inicial da água. 
 
• Recipiente (254,7 ± 0,5) g; 
• Massa da Água (190,6 ± 0,5) g; 
• Temperatura inicial (24,0 ± 0,5) ºC; 
 
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Conectamos os cabos na fonte de tensão, assim como indicado na Figura (1), 
anotamos os valores da corrente inicial (3,08 A) e da tensão inicial (20,2 V). 
Observamos o aquecimento do sistema anotando o tempo a cada variação de 1 ºC 
até a temperatura variar em 10 ºC, ou seja até a água atingir 34 ºC. Em seguida 
desligamos o aparelho. O valor da corrente final (3,09 A) e da tensão final (19,9 V). 
 
 
Resultados e Cálculos 
 
Fizemos a tabela de Temperatura e Tempo como mostra a Figura (2) e lançamos os 
dados obtidos no SciDAVis obtendo o gráfico da Figura (3). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura (1) – Montagem do Experimento 
 
Figura (2) – Tabela de Dados 
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Cálculos 
 
Para calcular-mos a capacidade termica do calorimetro, iremos utilizar a seguinte 
fórmula: 
 
 
 
 
 
Onde, 
 
To = temperatura inicial 
Cs = capacidade termica do sistema 
 
Assim temos, 
 
Cs = (VI x t) / (T – To) 
 
Cc + (4,18 J/g °C) = [(62,2 W) x (158,9 s)] / (10 °C) 
 
Cc = 984,2 J/g °C 
 
 
 
Figura (3) – Gráfico Temperatura X Tempo 
 
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Para acharmos a incerteza vamos fazer: 
 
(Cc - / Cc+) – (Cc+/ Cc-) 
 
[(984,168 J/g °C) / (984,188 J/g °C)] – [(984,188 J/g °C) / (984,168 J/g °C)] = +/- 0,1 
 
Podemos concluir que a capacidade termica do calorímetro é 
 
Cc = (984,2 +/- 0,1) J/g °C 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conclusão 
 
Para obtermos o resultado foi preciso montar uma tabela da variação da temperatura 
de acordo com o tempo, com dados obtidos de forma experimental, e apartir dela 
gerar um gráfico e fazer sua linearização. 
O resultado obtido foi adequado, assim como o pocesso para a obtenção desse 
resultado e os instrumentos utiizados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Referências 
 
1 - UFMG (Belo Horizonte). Departamento de Física. Determinação da capacidade 
térmica de um calorímetro. In: DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE 
UM CALORÍMETRO. [S. l.], 4 junho 2020. Disponível em: 
https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/wp-content/uploads/sites/4/2020/06/Cap_Ter 
mica_de_um_Calorimetro_V2015a.pdf. Acesso em: 21 abril 2023. 
 
 
 
 
https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/wp-content/uploads/sites/4/2020/06/Cap_Ter%20mica_de_um_Calorimetro_V2015a.pdf
https://www.fisica.ufmg.br/ciclo-basico/wp-content/uploads/sites/4/2020/06/Cap_Ter%20mica_de_um_Calorimetro_V2015a.pdf