Experimento Lei de Boyle

Prévia do material em texto

<p>INSTITUTO FEDERAL DE RORAIMA</p><p>DEPARTAMENTO DE ENSINO – COORDENAÇÃO PEDAGÓGICA</p><p>CURSO TÉCNICO INTEGRADO AO ENSINO MÉDIO</p><p>Campus Boa Vista -CBV</p><p>FÍSICA II – GÁS IDEAL</p><p>GUIA EXPERIMENTAL – LEI DE BOYLE</p><p>PROFESSOR: JAILSON GOMES DA SILVA</p><p>BOA VISTA – RR, 2024</p><p>Email: jailsonf.silva@ifrr.edu.br</p><p>Experimento: Lei de Boyle</p><p>Introdução</p><p>Em 1662, Robert Boyle descobriu a relação entre o volume e a pressão absoluta de um gás</p><p>que está a uma temperatura constante. Neste experimento, você redescobrirá essa relação</p><p>mantendo a temperatura de um gás constante e alterando o volume do gás, além de medir</p><p>o volume e a pressão absoluta.</p><p>Procedimentos Experimentais</p><p>A Seringa contendo um “gás ideal” permite medições simultâneas de temperatura e pres-</p><p>são de um gás à medida que ele é comprimido. A mini tomada estéreo é conectada a um</p><p>termistor de baixa massa térmica embutido na extremidade da seringa para medir mudan-</p><p>ças de temperatura dentro da seringa. O mini conector estéreo é conectado diretamente ao</p><p>sensor.</p><p>O acoplador de tubo de plástico branco é conectado à porta de pressão do sensor: Um leve</p><p>movimento de torção trava o acoplador na porta. Este conector de plástico branco pode ser</p><p>desconectado e reconectado durante o experimento para permitir diferentes posições iniciais</p><p>do êmbolo.</p><p>O êmbolo é equipado com um batente mecânico que protege o termistor e também permite</p><p>uma mudança rápida e predeterminada de volume. Nunca bata o êmbolo na mesa. Sempre</p><p>segure a seringa e o êmbolo, conforme mostrado, para comprimir o ar.</p><p>Figura 1: Conexão do sensor.</p><p>1. Crie uma tabela com temperatura, pressão absoluta e volume da seringa (unidades</p><p>de ml). Pré-preencha o Volume da Seringa com os valores 50, 45, 40, 35, 30, 25 ml,</p><p>conforme mostrado abaixo;</p><p>2</p><p>Tabela 1: Dados</p><p>Volume (ml) Temperatura Pressão</p><p>50</p><p>45</p><p>40</p><p>35</p><p>30</p><p>25</p><p>2. Defina a taxa de amostragem para 20 Hz e mude para o modo de amostragem manual;</p><p>3. Construa um gráfico de pressão absoluta em função do volume da seringa;</p><p>4. Desconecte o acoplador de pressão de plástico branco do Sensor de Pressão Absoluta.;</p><p>5. Desconecte o acoplador de pressão de plástico branco do Sensor de Pressão Absoluta.</p><p>Calibre o Sensor de Pressão Absoluta usando uma calibração de um ponto no menu</p><p>Calibração Ferramenta à esquerda da página no PASCO Capstone;</p><p>6. Ajuste o êmbolo para 50 ml e reconecte o acoplador ao sensor;</p><p>7. Clique em Visualizar dados. Pressione Manter enquanto o êmbolo ainda está em 50</p><p>ml. Em seguida, comprima o êmbolo para 45 ml e mantenha-o nesta posição. Observe</p><p>a temperatura na coluna de temperatura e espere até que ela caia para perto da</p><p>temperatura ambiente. Pressione Manter. Cada vez que você comprimir o ar nesta</p><p>sequência, espere até que a temperatura volte a cair perto deste valor;</p><p>8. Comprima o êmbolo até 40 ml e mantenha-o nesta posição. Observe a temperatura</p><p>e mantenha o êmbolo em 40 ml até que a temperatura caia para o valor anotado no</p><p>passo 3. Não solte o êmbolo;</p><p>9. Comprima o êmbolo para 35 ml e espere até que a temperatura, como feito anterior-</p><p>mente;</p><p>10. Repita o procedimento anterior para os volumes de 30 e 25 ml;</p><p>11. Finalize a gravação dos dados.</p><p>Análise e Resultados (50 pts)</p><p>1. (10 pts) Observando o gráfico Pressão vs. Volume, analise se os dados obtidos estão</p><p>dispostos, aproximadamente, em uma linha reta. Em seguida, faça um ajuste de curva</p><p>linear para ver quão bem ele se ajusta;</p><p>2. (10 pts) Como a Pressão Absoluta e o Volume estão relacionados de acordo com seus</p><p>resultados? Sob que condições essa relação é verdadeira?</p><p>3</p><p>3. (10 pts) Quais grandezas físicas constituem a inclinação do seu gráfico linear?</p><p>4. (10 pts) Use o valor da inclinação para determinar o número de mols (n) de ar na</p><p>seringa. Preste muita atenção às unidades!</p><p>5. (10 pts) Escreva um resumo de seus resultados. Que conclusões gerais você pode tirar</p><p>dos seus resultados? Por exemplo, como a pressão de um gás muda quando o volume</p><p>diminui, mantendo a temperatura constante? O que é a lei de Boyle?</p><p>4</p>