RELATÓRIO - Termômetro a gás a volume constante

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
Termômetro a gás a volume constante
Isabela da Silva RA: *******
Engenharia de Produção- Confecção Industrial
Maringá-2024
INTRODUÇÃO
A temperatura é muitas vezes citada como calor, mas afinal é que o conceito de
temperatura não pode ser considerado como calor. Logo, o calor é definido como energia
cinética total dos átomos e moléculas que compõem uma substância. Já a temperatura é
uma medida da energia cinética média das moléculas ou átomos individuais.
Sendo assim, neste experimento irá ser abordado sobre a temperatura através do uso de
nitrogênio, podendo ser medida com a ajuda de um termômetro. Assim, podemos dizer
que é uma grandeza física e está diretamente ligada à Lei Zero da termodinâmica, tendo
uma das unidades mais utilizadas, que é o Kelvin (K) e o grau Celsius (C).
A partir da prática experimental realizada, o qual visa determinar, por extrapolação, o
zero absoluto (0K) e determinar a constante dos Gases Ideais (R), ou seja, o seu conceito
e equilíbrio térmico através do N.
MÉTODO DE INVESTIGAÇÃO
No presente experimento foi utilizado os seguintes materiais
● Termômetro a gás volume constante;
● Nitrogênio Líquido (NL 2);
● Apoio de madeira;
● Frasco de isopor;
● Papel Milimetrado;
● Termômetro Digital com Haste.
PROCEDIMENTOS:
1. Coloquemos um pedaço de papel milimetrado, entre o bulbo contendo mercúrio e o
suporte de madeira.
2. Faça a leitura da variação entre o menisco inferior e o menisco superior da coluna
de mercúrio, assim esta variação será o valor da pressão (em mmHg)
3. Anotou-se o valor da temperatura ambiente, através de um termômetro comum.
4. Posicionou um isopor em torno do bulbo de vidro e, colocou um bloco de madeira
para apoiá-lo, ficando centralizado com o frasco de isopor.
5. Transferiu-se o nitrogênio líquido do "container" para o recipiente de isopor.
6. Transferiu-se nitrogênio líquido o suficiente para que todo o bulbo fosse coberto.
7. Por fim, aguarde o sistema entrar em equilíbrio térmico, o'que corresponderá a
coluna de mercúrio ficar constante, e faça a leitura da variação entre os meniscos
superior e inferior da coluna de mercúrio através de um papel milimetrado.
8. Com os dados resultantes, podem resultar em uma tabela.
DADOS
Temperatura : 24. 8℃
Temperatura do nitrogênio: -195,76 + 0,01 ºC
atm: 22,414 P= 1 atm → 760mmHg = 17,034.638 mmHg
Tabela 1- Dados da Temperatura e da pressão obtidos experimentalmente.
T (C) P (mmHg)
24,8 0,01± 0
-195,79 0,01± 15
Tabela 2-Dados da Temperatura em K e da pressão em mmHg.
T (K) P (mmHg)
297,95 0,01± 0
77,36 0,01± 15
FÓRMULAS
Converter Celsius para Kelvin Desvio Percentual
𝑇
𝐾
= 𝑇
𝐶
+ 273 𝐷
𝑥
= 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜− 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
|| || × 100%
RESULTADOS
● Determinação a temperatura correspondente ao zero absoluto, ou seja a temperatura para qual
um gás ideal tem pressão nula.
0℃ → 273, 15 𝐾
0℃→ 𝑧𝑒𝑟𝑜 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
24. 8℃
𝑇𝑐
5 =
𝑇𝑘−27
5 = 24. 8℃ = 𝑇𝑘 − 273 = 297𝑘
A temperatura que corresponde ao zero absoluto é .297𝐾
● Obtenha o desvio percentual.
100%= 8%273−279273
|| ||✕ 
CONCLUSÃO
Durante o experimento podemos aprender sobre a determinação do zero absoluto e que a
temperatura obtida condiz com a realidade já que o menor valor em Kelvin é 0K, ou seja,
consideravelmente de acordo com a literatura (esperado). Entende-se que a porcentagem
de erro foi de aproximadamente 8% levando em consideração falhas da equipe e
equipamentos utilizados.
ANEXOS
BIBLIOGRAFIA
Material e apoio: Apostila de Física Experimental fornecida pelo professor.
Manual de Laboratório de Física Experimental II-Profa. Hatsumi Mukai e Prof. Paulo R. G. Fernandes-UEM.