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Termômetro – Equação Termométrica L.M.S. Castro Centro Universitário Uninter Polo Ipatinga – Av. Minas Gerais, 440. – CEP: 35164-192 – Ipatinga – Minas Gerais - Brasil e-mail: leticiadesacastro@gmail.com Resumo. Neste relatório apresenta-se o resultado do uso em laboratório de termômetro e termoscópio com marcações manuais, conforme os dados obtidos o experimento, para comparação com dados obtidos através de equações termométricas. Palavras-chave: temperatura, termômetro, termoscópio, equação. 2 Introdução Por empirismo a temperatura é medida através do estudo de propriedades físicas simples, como a altura de uma coluna de líquido, entendendo-se desta maneira, que esta está relacionada com as mudanças dessas propriedades físicas. Este já era o princípio usado por Galileu Galilei em 1602 na invenção do primeiro termômetro. Neste sentido, o procedimento experimental apresentado a seguir compara o uso de marcações manuais em termômetros com a aplicação de modelos matemáticos denominados de equações termométricas. Procedimento Experimental De forma sucinta os resultados obtidos no experimento proposto na aula 7 são apresentados neste relatório por meio a qual pretende-se oferecer a prática de uso de termômetros e aplicação de equações termométricas. Através do Laboratório Virtual – Simulador Algetec foram aplicados os conhecimentos teóricos com a associação de medidas termométricas a valores de temperatura, determinação de pontos fixos par construção de escalas de temperatura, modelagem matemática de escalas de temperatura objetivando comparações. No Simulador foram manipulados virtualmente os materiais: - Béquer de vidro de 250 mL; - Termômetro sem escala (termoscópio); - Termômetro a álcool; - Bico de Bunsen; - Altímetro; - Régua milimétrica - Pisseta com água; - Cubos de gelo; - Caneta. Para marcar a altura da coluna líquida o termoscópio foi posicionado ao lado da régua, com o bulbo voltado para o início da escala da régua e, com o uso de caneta, foi marcada a altura da coluna. A altura h2 da coluna líquida foi medida pela escala milimétrica da régua. Com o termômetro a álcool foi possível medir a temperatura e através do altímetro identificou-se a altitude do ambiente onde o experimento foi realizado. Para marcação da altura da coluna líquida “2” o bulbo do termoscópio foi inserido no banho de gelo aguardando-se alguns minutos para sua completa estabilização. Em seguida, foi tomada a altura da coluna líquida e feita a medida da altura h1. Ao finalizar esta etapa o termoscópio foi reinserido no banho de gelo. Com a colocação de 50ml de água no béquer no sistema de aquecimento com o auxílio de uma pisseta e uso de chama de bico de Bunsen observou-se a formação de vapor. Para marcação da coluna líquida III o bulbo do termoscópio foi mantido no vapor da água em ebulição e após estabilização foi marcada a altura h3. Em seguida o termômetro foi colocado sobre o béquer. Em todas as fases do experimento realizou-se o ajuste da velocidade do tempo, identificada a escala graduada e anotados os dados obtidos que são apresentados na Tabela 1. Análise e Resultados Em todas as fases do experimento realizou-se o ajuste da velocidade do tempo, identificou-se a escala graduada e anotou-se os dados obtidos que são apresentados na Tabela 1. Estado Térmico Temperatura Indicada no Termômetro a Álcool T (°C) Altura da Coluna Líquida h (cm) Ponto de gelo 0 4,8 Ambiente 25 12,9 Ponto de vapor 99 24,05 Tabela 1 Observa-se que as marcas do ponto de gelo e a do ponto de vapor obtidos coincidem com as marcas de fábrica do termoscópio devido a pressão atmosférica. Infere-se que na região onde o termoscópio foi fabricado a pressão atmosférica é menor do que a do laboratório, gerando diferenças nos dados de altitude tomados no altímetro. Na Figura 1 é apresentada a relação da altura em função da temperatura usando os dados da equação. Coeficiente linear: 4,8 Coeficiente angular: 0,145 Figura 1 Comparado os resultados obtidos com o termômetro a álcool usado para medir a temperatura da água com os obtidos para temperatura através da equação, tem-se que: Temperatura verificada no termômetro: 49°C Medida aferida no termoscópio: 18cm Equação:18-9,5/23,95-9,5 = θ-0/99-0 7,5/14,45 = θ/99 θ =742,5/14,45 θ =51,2°C A diferença de 2,2°C está próxima da leitura do termômetro. Acredita-se que a diferença se dá por erro na tomada das medidas marcadas. Conclusão Os dados obtidos no experimento permitem concluir que as medições realizadas de maneira analógica ou manual diferenciam-se dos dados obtidos em equações devido a margem de erro ocasionada pelo trato manual na tomada das marcações. Referências [1]H. D. Young & R. A. Freedman “Física II Termodinâmica e Ondas” C. Person, Rio de Janeiro , pp. 198-241. Relação altura x temperatura Altura 1 2 3 4.8 12.9 24.05 Temperatura 1 2 3 0 25 99 Coluna1 1 2 3
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