termodinamica 2

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<p>LABORATÓRIO DE FÍSICA</p><p>DILATÔMETRO</p><p>LABORATÓRIO DE FÍSICA</p><p>DILATÔMETRO</p><p>AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS</p><p>PARTE I - DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAIÃO LINEAR</p><p>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.</p><p>Material</p><p>T0 (°C)</p><p>∆L (mm)</p><p>∆T (°C)</p><p>α (°C-1 )</p><p>Cobre</p><p>24,9</p><p>62</p><p>72,8</p><p>0,001703297</p><p>Latão</p><p>24,9</p><p>69</p><p>72,7</p><p>0,001898212</p><p>Aço</p><p>25</p><p>39,5</p><p>72,5</p><p>0,001089655</p><p>Tabela 1 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes materiais</p><p>∆𝐿 = 𝛼. 𝐿0. ∆𝑇 	(1)</p><p>2. Pesquise na internet o valor do coeficiente de dilatação de cada material e compare com o calculado. Justifique eventuais diferenças.</p><p>Substância</p><p>α Max.</p><p>α Min.</p><p>Temperatura</p><p>Latão</p><p>21,0</p><p>18,0</p><p>100 -390</p><p>Cobre</p><p>18,0</p><p>14,0</p><p>100 -390</p><p>Aço</p><p>14,0</p><p>10,0</p><p>540 -980</p><p>https://www.fisica.net/constantes/coeficiente-de-dilatacao-linear-(alfa).php</p><p>Resposta: Possivelmente as diferenças foram ocasionadas pela imprecisão nas medições, as quais tiveram muito pouca variação, porém a variação que encontramos está dentro da faixa de tolerância que encontramos nas tabelas da internet.</p><p>PARTE II: VARIAIÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO</p><p>METÁLICO EM FUNIÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL</p><p>1. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do experimento.</p><p>L0 (mm)</p><p>T0 (°C)</p><p>∆L (mm)</p><p>T (°C)</p><p>∆T (°C)</p><p>500</p><p>25</p><p>62</p><p>97,5</p><p>72,5</p><p>400</p><p>24,9</p><p>49</p><p>97,7</p><p>72,8</p><p>350</p><p>24,9</p><p>43</p><p>97,6</p><p>72,7</p><p>300</p><p>24,9</p><p>37</p><p>97,6</p><p>72,7</p><p>Tabela 2 – Temperatura e dilatação dos corpos de prova com diferentes comprimentos</p><p>2. Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento inicial L0 e determine seu coeficiente angular.</p><p>62</p><p>49</p><p>43</p><p>37</p><p>0</p><p>10</p><p>20</p><p>30</p><p>40</p><p>50</p><p>60</p><p>70</p><p>250</p><p>300</p><p>350</p><p>400</p><p>450</p><p>500</p><p>550</p><p>∆L (mm)</p><p>L0 (mm)</p><p>Comprimento ∆L x Comprimento inicial</p><p>L0</p><p>3. Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0 e explique o que ele representa.</p><p>∆L (mm)i</p><p>𝒕𝒈 𝝋</p><p>𝒕𝒈 𝝋</p><p>500</p><p>62</p><p>0,12</p><p>300</p><p>37</p><p>Resposta: Representa a inclinação da reta, ou seja, o gráfico do comprimento do corpo de prova em função da temperatura de sua temperatura é uma reta.</p><p>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.”</p><p>Resposta: Podemos validar está afirmação porque, a dilatação depende não só da variação da temperatura, mas também das dimensões (comprimento inicial) e do material de composição da barra, visto que os materiais apresentam diferentes comportamentos quando submetidos a mesma variação de temperatura.</p><p>Calorímetro:</p><p>Óleo 25,40 86,15 12,49 80,20 66,80</p><p>c:</p><p>C .(Tf - Tc) =</p><p>m1 .(T1 - Tf)</p><p>c: 517,086</p><p>=</p><p>1154,41</p><p>12,49 (66,80 - 25,40)</p><p>86,15.(80,20 - 66,80)</p><p>0,447 cal/ºC</p><p>Com os dados obtidos, calcule o calor específico do óleo. Compare o valor obtido com</p><p>valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na internet. Justifique</p><p>eventuais diferenças.</p><p>R: O calor específico do óleo é de 0,447 cal/ºC, não ocorreu diferenças significativas</p><p>quando comparado com valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na</p><p>internet.</p><p>Calor especifico de solidos:</p><p>1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento.</p><p>Corpo de prova</p><p>Massa de</p><p>água (m1) (g)</p><p>Massa do corpo</p><p>de prova (m2) (g)</p><p>Temperatura calorímetro + água</p><p>(T1) (°C)</p><p>Temperatur a do corpo</p><p>(T2) (°C)</p><p>Temperatura de equilíbrio</p><p>(T3) (°C)</p><p>Ferro</p><p>93,45</p><p>291,19</p><p>25,60</p><p>98,30</p><p>95,01</p><p>Alumínio</p><p>93,45</p><p>100,64</p><p>25,60</p><p>90,70</p><p>85,80</p><p>Tabela 1 – Valores coletados no experimento</p><p>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.</p><p>R: Ferro= 0,1285 cal/ºC Alumínio= 0,1914 cal/ºC</p><p>3. Compare os valores de calor específico obtidos no experimento com os tabelados. Qual foi a porcentagem de erro?</p><p>R1: o percentual de erro é de 15% experimento = 0,1285 cal/ºC e no sumario teórico 0,11cal/ºC.</p><p>R2: o percentual de erro é de 13% experimento = 0,1914 cal/ºC e no sumario teórico 0,22 cal/ºC.</p><p> 1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento.</p><p>Estado térmico</p><p>Temperatura indicada no termômetro a álcool T (°C)</p><p>Altura da coluna íquida h (cm)</p><p>Ponto do gelo</p><p>0 °C</p><p>11,5 cm</p><p>Ambiente</p><p>24,8 °C</p><p>13,3 cm</p><p>Ponto do vapor</p><p>25,0 °C</p><p>23,9 cm</p><p>Tabela 1 – Dados experimentais</p><p> 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.</p><p> R: As marcas feitas para o ponto do gelo e do ponto do vapor ficaram razoavelmente próximas das marcas de fábrica do termoscópio, embora erros devem ser considerados na medição durante o experimento. O parâmetro obtido durante a realização do procedimento que pode gerar uma diferença entre as marcas é o da altura da coluna líquida h, isto deve-se a manipulação praticamente simultânea nas diferentes temperaturas quentes e frias.</p><p> 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.</p><p>O coeficiente linear e angular da equação que representa essa relação é dado pela equação: yTemperatura = (X – 25,73) °C.</p><p> 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.</p><p>R: Utilizando o valor de h na equação obtida encontrei o valor da temperatura da água:</p><p>yTemperatura = 27,9 – 25,73 yTemperatura = 2,17 °C., valores obtidos para a temperatura através da equação e através do termômetro foram semelhantes, as pequenas diferenças podem ser desconsideradas por tratar-se de um experimento manipulado pelo aluno sem um padrão definido ou automatizado para o controle das variáveis tempo x temperatura através da operação do sistema de aquecimento disponível.</p><p>1</p><p>ALGETEC</p><p>–</p><p>SOLUÇÕES</p><p>TECNOLÓGICAS</p><p>EM</p><p>EDUCAÇÃO</p><p>CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504</p><p>E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br</p><p>1</p><p>ALGETEC</p><p>–</p><p>SOLUÇÕES</p><p>TECNOLÓGICAS</p><p>EM</p><p>EDUCAÇÃO</p><p>CEP: 40260-215 Fone: 71 3272-3504</p><p>E-mail: contato@algetec.com.br | Site: www.algetec.com.br</p><p>image4.jpeg</p><p>image5.png</p><p>image6.png</p><p>image7.png</p><p>image1.jpg</p><p>image2.jpg</p><p>image3.jpeg</p><p>image8.jpg</p><p>image9.jpg</p><p>image10.jpeg</p>