Relatório 3- Relação entre capacidades caloríficas para gases

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL I
 
 
 
 
Relação entre capacidades caloríficas para gases pelo método de Clement-Desormes
 
 
 ALUNAS(OS): Andressa Soares R.A.: 112290
Cesar Henrique de Souza R.A.: 109395
Joyce Heloisa Feliciano R.A.: 115175
Julia Martino Caldato R.A.: 112294
Maria Clara Mazocoli R.A.: 117567
Roberta Bernardino Ramos do Prado R.A.: 103239
Weslei Carlos Castilho R.A.: 109379
PROFESSOR: Wilker Caetano
Maringá
FEVEREIRO/2022
RESUMO
Em um processo isotérmico, a temperatura do sistema é constante enquanto que em um processo adiabático não ocorre a troca de calor entre o sistema e sua vizinhança, em ambos os processos a temperatura está envolvida. Sendo assim, utilizando os conceitos de Cp e Cv e o método de Clement-Desormes foi possível calcular experimentalmente na qual um gás ideal passou por um processo de expansão adiabática de um estado para outro obtendo então um coeficiente de Poisson igual a 1,2308, e um erro de 23,5%.
OBJETIVO
Determinar a razão entre Cp e Cv para gases (o ar) pelo método de Clement e Desormes.
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais:
· Óleo;
· Manômetro;
· Algodão;
· Cloreto de cálcio (CaCl2);
· Garrafão
· Tubos;
· Fonte de ar.
Métodos:
Inicialmente, montou-se a aparelhagem, como é mostrado na imagem abaixo:
Em seguida, fixou-se a rolha no garrafão e adaptou o tubo contendo Cloreto de cálcio (CaCl2) e algodão, também conectou os tubos a fonte de ar e ao manômetro. Realizou-se, em triplicatas, a partir do manuseamento do aparelho, a leitura da P1, P2 e P3. 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
A determinação da razão entre as capacidades caloríficas Cp e Cv do ar ou coeficiente de Poisson γ do ar foi realizada por meio do método de Clement e Desormes. O método se baseia nas relações entre as variações de pressão após uma expansão adiabática e uma expansão isotérmica. Para isso, registrou-se a pressão do ar P1 mantido sob alta pressão, em um volume V1 e temperatura T1, sendo o sistema rapidamente aberto e fechado em seguida e a pressão P2 anotada após a expansão adiabática. Nesse processo, a pressão diminui, levando ao aumento do volume V2 e a redução da temperatura do ar T2. Manteve-se então o sistema em volume constante até atingir a temperatura ambiente (T3>T2), quando então a pressão P3 foi registrada em um volume V3, representando a pressão e volumes do ar após uma expansão isotérmica. Estes dados foram utilizados na determinação de γ conforme cálculos a seguir.
Dessa forma, obteve-se uma razão de Cp e Cv média de 1,2308. Considerando que a temperatura ambiente era 23 °C e que a razão para essa temperatura é de 1,61, pode-se mensurar o erro experimental.
Assim, determinou-se o coeficiente de Poisson 1,2308 士 0,05, com um erro de 23,5%, que pode ter ocorrido devido às imprecisões nas medidas da coluna de óleo. 
CONCLUSÃO
De acordo com o método de Clement-Desormes e a partir dos cálculos realizados foi possível determinar um coeficiente de Poisson igual a 1,2308, obtendo assim, um erro de 23,5%.
 BIBLIOGRAFIA
[1] ATKINS, P. W. PAULA, J. de. Fundamentos de Físico-Química. Vol 1. 5 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2003.
[2] Lage, E. Capacidades Caloríficas, Rev. Ciência Elem., V7(02):032. 2019. DOI: doi.org/10.24927/rce2019.032.