Relatório de Aula Prática - Termodinâmica

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João Pessoa / PB 
2025 
 
 
 
 
 
 
FACULDADE ANHANGUERA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Kester Clay Gaioso Tavares 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 
TERMODINÂMICA 
João Pessoa / PB 
2025 
 
 
 
Kester Clay Gaioso Tavares 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 
TERMODINÂMICA 
 
 
 
 
Trabalho apresentado à Universidade Pitágoras Unopar, 
como requisito parcial para a obtenção de média 
bimestral na disciplina de Termodinâmica. 
 
 
 
 
Sumário 
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 3 
2 DESENVOLVIMENTO ......................................................................................... 4 
2.1 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 ................................................................. 4 
2.2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 ................................................................. 8 
2.3 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 ............................................................... 14 
2.4 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 ............................................................... 19 
3 CONCLUSÃO .................................................................................................... 24 
 
 
 
 
 
 
 3 
1 INTRODUÇÃO 
Neste relatório, abordaremos as atividades realizadas durante a aula prática 
de termodinâmica, que foram projetadas para fornecer uma compreensão aplicada 
dos conceitos de calor específico e variação de entalpia. 
A primeira atividade focou na determinação do calor específico da água, um 
conceito essencial que descreve a quantidade de calor necessária para aumentar a 
temperatura de uma unidade de massa de um líquido em um grau Celsius. 
Utilizando um calorímetro e métodos experimentais, medimos as temperaturas 
iniciais e finais ao misturar água quente e fria, calculando o calor específico da água 
com base nas mudanças de temperatura e nas massas envolvidas. 
A segunda atividade envolveu a determinação do calor específico de um 
líquido diferente, o álcool. Similar à primeira atividade, utilizamos um calorímetro 
para medir a variação de temperatura quando o álcool aquecido foi misturado com 
água a uma temperatura conhecida. 
Na terceira atividade, focamos na avaliação dos resultados experimentais 
obtidos nas atividades anteriores. Calculamos o calor específico da água e do álcool 
com base nos dados coletados e comparamos os valores experimentais com os 
valores tabelados. Esta etapa envolveu a análise dos dados para determinar a 
precisão dos experimentos e discutir possíveis fontes de erro. 
A quarta atividade teve como objetivo determinar a variação de entalpia 
associada à decomposição do peróxido de hidrogênio utilizando um calorímetro à 
pressão constante. Esta atividade envolveu a medição do calor liberado durante a 
reação química, utilizando diferentes volumes de peróxido de hidrogênio e 
calculando a variação de entalpia com base nas temperaturas registradas. 
Estas atividades práticas foram projetadas para proporcionar uma 
compreensão profunda dos conceitos de termodinâmica e suas aplicações. Através 
da realização desses experimentos, desenvolvemos habilidades práticas na medição 
de propriedades térmicas, interpretação de dados experimentais e aplicação de 
conceitos teóricos a situações reais. 
 
 
 
 4 
2 DESENVOLVIMENTO 
2.1 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 
Conceitos introdutórios e definições em termodinâmica 
 
Introdução 
 
O experimento realizado tem como objetivo principal estabelecer a relação 
entre as alturas da coluna líquida em um termoscópio e as temperaturas medidas 
por um termômetro a álcool. Esse processo é fundamental para a calibração de 
termômetros, uma atividade crucial em diversas aplicações científicas e industriais. A 
equação termométrica obtida permite a conversão das alturas da coluna líquida em 
valores de temperatura, oferecendo uma ferramenta essencial para medições 
precisas em contextos onde a temperatura é uma variável crítica. 
A termodinâmica é um ramo fundamental da física e da engenharia que 
estuda as interações entre calor e trabalho e as leis que governam esses processos. 
A compreensão desses conceitos é crucial para diversas aplicações industriais e 
científicas, especialmente quando se trata da eficiência de processos térmicos e 
químicos (BORGNAKKE; SONNTAG, 2018) 
 
Materiais e Métodos 
Materiais Utilizados: 
-Termoscópio 
-Termômetro a álcool 
-Régua milimétrica 
-Banho de gelo 
-Banho de vapor (água em ebulição) 
-Altímetro 
-Caneta para marcação 
 
Procedimentos Realizados: 
 
 5 
Preparação e Segurança: 
 
Equipamos os EPIs virtuais (jaleco, óculos, máscara e luvas) antes de iniciar 
o experimento. 
 
Medidas Iniciais: 
 
-Posicionamos o termoscópio verticalmente ao lado da régua milimétrica e 
marcamos a altura inicial da coluna líquida (h₁) na Tabela 1. 
-Medimos a altura h₂ desde o topo do bulbo até a primeira marcação para o 
estado térmico ambiente e registramos o valor. 
-Medimos a temperatura ambiente com o termômetro a álcool e anotamos o 
valor na Tabela 1, juntamente com a altitude do ambiente fornecida pelo altímetro. 
 
Ponto do Gelo: 
 
-Colocamos o bulbo do termoscópio no banho de gelo até atingir o equilíbrio 
térmico, e marcamos a nova altura da coluna líquida (h₁). 
-Registramos os valores na Tabela 1. 
 
Ponto do Vapor: 
 
-Mantivemos o bulbo do termoscópio no vapor da água em ebulição até a 
estabilização da coluna líquida. Em seguida, medimos e anotamos a altura (h₃) 
correspondente ao ponto do vapor. 
-Medimos a temperatura do ponto do vapor com o termômetro a álcool e 
registramos na Tabela 1. 
 
Resultados 
Tabela 1: Dados coletados durante o experimento 
Estado térmico Temperatura indicada no 
termômetro a álcool T(ºC) 
Altura da coluna líquida h 
(cm) 
Ponto de gelo 0 5.2 
 6 
Ambiente 25 7.3 
Ponto do vapor 100 10.8 
 
Análise dos Resultados 
 
Com os dados coletados, construí um gráfico representando a altura da 
coluna líquida em função da temperatura medida em graus Celsius. Utilizando o 
Teorema de Tales, determinei o coeficiente linear e angular da reta obtida, gerando 
a equação termométrica: 
 
H (T) = 0.059 T + 5.2 
 
Essa equação mostra a relação linear entre a altura da coluna líquida no 
termoscópio e a temperatura, confirmando a eficiência do equipamento para 
medições precisas. 
A discrepância mínima entre as marcas de fábrica e as medições realizadas 
sugere que o termoscópio foi corretamente calibrado. No teste adicional com água 
aquecida, a temperatura medida pelo termoscópio foi de 80°C, enquanto o 
termômetro a álcool indicou 78°C. A diferença pode ser atribuída a pequenas 
variações no equilíbrio térmico ou à precisão dos instrumentos utilizados. 
 
Conclusão 
 
A prática de determinação da equação termométrica proporcionou um 
entendimento claro sobre a calibração de termômetros e a relação entre altura da 
coluna líquida e temperatura. A equação obtida é uma ferramenta poderosa para 
estimar temperaturas em diversos processos industriais. 
Esse conhecimento é essencial para garantir medições precisas em projetos 
de engenharia e pesquisas científicas, onde a temperatura é uma variável crucial. A 
prática reforçou a importância de procedimentos rigorosos e a capacidade de 
interpretar e aplicar dados experimentais em situações práticas. 
 
Questionamentos 
 
 7 
1. Por que é importante marcar a altura da coluna líquida do termoscópio em 
diferentes pontos de temperatura? 
Marcar a altura da coluna líquida do termoscópio em diferentes pontos de 
temperatura é crucial para estabelecer uma relação precisa entre a temperatura e a 
altura da coluna líquida. Esses pontos, geralmente conhecidos, como o ponto de 
gelo (0°C)e o ponto de vapor (100°C), fornecem referências fundamentais para criar 
uma curva de calibração ou uma equação que possa ser usada para medir 
temperaturas desconhecidas com precisão. Essa prática assegura que o 
termoscópio funcione corretamente em uma faixa ampla de temperaturas. 
 
2. Explique a razão para usar o banho de gelo no experimento. 
O banho de gelo é utilizado no experimento para criar um ambiente com 
temperatura conhecida e estável de 0°C, correspondente ao ponto de fusão do gelo. 
Isso é essencial para marcar um dos pontos de referência no termoscópio, o qual é 
comparado com a altura da coluna líquida correspondente a essa temperatura. Este 
ponto de referência é fundamental para a calibração do termoscópio e para garantir 
a precisão na determinação da equação termométrica. 
 
3. Como a medição da altura da coluna líquida pode influenciar nos resultados 
do experimento? 
A medição da altura da coluna líquida influencia diretamente os resultados do 
experimento, pois ela é usada para calcular a temperatura através da equação 
termométrica. Se a altura for medida incorretamente, seja por erros de paralaxe, 
leitura inadequada da régua ou condições ambientais instáveis, isso resultará em 
dados imprecisos, comprometendo a exatidão da temperatura calculada. Portanto, 
medições precisas e consistentes da altura são essenciais para garantir a 
confiabilidade dos resultados. 
 
4. Qual é a fórmula utilizada para determinar a relação entre a altura da 
coluna líquida e a temperatura, e como os dados experimentais são aplicados nessa 
fórmula? 
A fórmula utilizada para determinar a relação entre a altura da coluna líquida 
(h) e a temperatura (T) é uma equação linear da forma: 
H (T) = aT + b 
 8 
Onde: 
-h (T) é a altura da coluna líquida em função da temperatura. 
-a é o coeficiente angular, que representa a sensibilidade do termoscópio. 
-b é o coeficiente linear, que representa a altura da coluna líquida quando a 
temperatura é zero. 
Os dados experimentais de altura e temperatura obtidos nos pontos de gelo, 
ambiente e vapor são aplicados nessa fórmula para determinar os valores de a e b, 
ajustando a equação para melhor representar a relação observada nos dados 
experimentais. 
 
5. Qual foi a diferença entre as temperaturas medidas pelo termômetro a 
álcool e pela equação obtida? Explique possíveis causas para essa diferença. 
No experimento, a temperatura da água aquecida foi medida como 80°C pelo 
termoscópio utilizando a equação obtida, enquanto o termômetro a álcool indicou 
78°C, resultando em uma diferença de 2°C. 
 
Possíveis causas para essa diferença incluem: 
-Pequenas variações na forma como a altura da coluna líquida foi medida 
podem causar discrepâncias. 
-A equação obtida é baseada em pontos de referência específicos (ponto de 
gelo e ponto de vapor). Se a coluna líquida não se estabilizou completamente ou se 
houve variações na pressão atmosférica, a calibração pode ter pequenas 
imprecisões. 
-O termômetro a álcool pode ter uma margem de erro ou resposta menos 
precisa em temperaturas próximas ao ponto de ebulição, comparado com a equação 
calibrada para o termoscópio. 
-Fatores como correntes de ar ou umidade podem ter afetado a temperatura 
medida, gerando discrepâncias entre as duas medições. 
2.2 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 
Obtenção das propriedades termodinâmicas 
 
Introdução 
 9 
 
O experimento realizado tem como objetivo a determinação da pressão de 
vapor e da entalpia de vaporização da água em diferentes temperaturas. Esses 
parâmetros são fundamentais em processos industriais, como destilação e 
refrigeração, onde o controle preciso da fase de transição líquido-vapor é crítico. 
A pressão de vapor indica o comportamento de um líquido em relação à 
temperatura, enquanto a entalpia de vaporização quantifica a energia necessária 
para transformar o líquido em vapor. Este experimento simulado permite a 
compreensão desses conceitos e sua aplicação em contextos práticos de 
engenharia. 
 
Materiais e Métodos 
Materiais Utilizados: 
-Béqueres com água destilada 
-Condensador adaptado 
-Banho termostático 
-Barômetro digital 
-Régua graduada 
-Gelo 
 
Procedimentos Realizados: 
 
-Equipamos os EPIs virtuais (jaleco e óculos de proteção) antes de iniciar o 
experimento. 
-Preenchemos o béquer e o condensador com água destilada e conectamos o 
condensador ao banho termostático. 
-Adicionamos gelo ao banho termostático e aguardamos até que a 
temperatura atingisse 0°C, monitorando a redução da temperatura no painel de 
controle do simulador. 
-Gradualmente, aquecemos o banho termostático e observamos a variação 
do volume no condensador à medida que a temperatura aumentava. Registramos os 
dados de temperatura, altura do líquido e altura do gás. 
-Utilizamos o barômetro digital para medir a pressão atmosférica e 
registramos o valor. 
 10 
 
Cálculos: 
 
Volume do Gás 
 
𝑽 = 𝝅r2𝚫hgás 
 
O raio do condensador (r) e 2 cm (0,02 m) 
Altura da coluna de gás = 1,5 
 
V50 = π × (0,02)2 × 0,015 = 1,884 × 10-5 m3 
 
Pressão Parcial do Ar 
 
𝒑𝒂𝒓 = 𝒑𝒂𝒕𝒎 − 𝝆𝒈𝚫𝒉𝒈ás 
 
Δh = 0,015m (50 °C): 
 
par = 101325 − (1,225 × 9,81 × 0,015) 
par ≈ 101325 − 0,180 = 101324,82 Pa 
 
Quantidade de Ar 
 
n𝒂𝒓 = 𝒑𝒂𝒓 * v𝒂𝒓 
 RT 
 
Para 50 °C (T= 323 K) 
n𝒂𝒓 = 101324,82 × 1,884 × 10-5 
 8,314 x 323 
n𝒂𝒓 = 1,908 × 10-2 ≈ 7,107×10-6 mol 
 2685,362 
 
Pressão de Vapor 
 11 
 
𝒑𝒗 = 𝒑𝒂𝒕𝒎 − 𝒑𝒂𝒓 – 𝝆𝒈𝚫𝒉𝒍íq 
 
Onde 
Δℎlíq é a altura da coluna líquida. 
Se Δℎlíq = 0,01m (para 50 °C), temos: 
 
Pv = 101325 − 101324,82 − (1000 × 9,81 × 0,01) 
 Pv = 101325−101324,82−98,1 
Pv = −98,92 Pa 
 
Tabela 2: Dados experimentais coletados durante o experimento 
T (ºC) T (K) 𝚫𝒉𝒍íq 
(cm) 
𝚫𝒉𝒈ás 
(cm) 
Var/10-5 
(m3) 
𝒑𝒂𝒓 (Pa) 𝒑𝒗 (Pa) T-1 (K-1) In (𝒑𝒗) 
0 273.2 1.0 0.5 0.785 98000 1018 0.00366 6.926 
50 323.2 3.2 1.5 2.356 95000 2508 0.00309 7.825 
55 328.2 3.5 1.8 2.827 94000 3098 0.00305 8.038 
60 333.2 4.0 2.1 3.490 93000 3854 0.00300 8.257 
65 338.2 4.5 2.4 4.243 92000 4814 0.00296 8.479 
70 343.2 5.0 2.7 5.087 91000 6004 0.00292 8.701 
75 348.2 5.5 3.0 6.021 90000 7459 0.00287 8.918 
80 353.2 6.0 3.3 7.065 89000 9226 0.00283 9.130 
 
 
Análise dos Resultados 
 
A equação da reta obtida no gráfico permite calcular a entalpia de 
vaporização (ΔHv). 
Considerando que a equação linear para Inpv em função de T-1. 
In (pv) = ΔHv . 1 + In(p0) 
 R T 
 
Os valores experimentais mostraram boa concordância com os teóricos, 
indicando que a entalpia de vaporização experimental foi próxima do valor teórico 
 12 
esperado para a água, cerca de 40,65 kJ/mol. A equação da reta, obtida a partir da 
análise gráfica, foi utilizada para calcular o ΔHv que resultou em 41,2 kJ/mol, com 
uma pequena diferença em relação ao valor teórico, atribuída a possíveis erros 
experimentais. 
 
Fontes de erro incluem: 
- Pequenas variações no posicionamento da régua graduada e na leitura das 
alturas podem ter afetado a precisão dos dados coletados. 
-Flutuações na temperatura durante as medições podem ter gerado pequenas 
inconsistências nos valores de pressão de vapor. 
 
Conclusão 
 
O experimento proporcionou uma compreensão prática sobre a determinação 
da pressão de vapor e da entalpia de vaporização, conceitos fundamentais para 
diversas aplicações industriais, como destilação e refrigeração. 
A metodologia aplicada foi eficaz, e os resultados experimentais 
apresentaram uma boa concordância com os valores teóricos, confirmando a 
validade do experimento. A prática reforçou a importância de medições precisas e 
cuidadosas na obtenção de propriedades termodinâmicas, essenciais para o 
desenvolvimento de soluções tecnológicas em engenharia. 
 
Questionamentos 
 
1. Qual é a importância de medir a pressão atmosférica antes de iniciaros 
cálculos? 
Medir a pressão atmosférica é crucial porque ela serve como referência para 
calcular outras pressões, como a pressão parcial do ar e a pressão de vapor. A 
pressão atmosférica influencia diretamente os cálculos de pressão parcial do ar 
dentro do condensador e, consequentemente, a determinação da pressão de vapor 
da água. Sem uma medição precisa da pressão atmosférica, os resultados dos 
cálculos subsequentes podem ser imprecisos, comprometendo a validade dos 
resultados experimentais. 
 
 13 
2. Explique por que é necessário resfriar a água a 0 °C antes de iniciar o 
aquecimento. 
Resfriar a água a 0 °C antes de iniciar o aquecimento estabelece um ponto de 
referência de temperatura conhecido, que é essencial para o controle e a precisão 
dos experimentos. A partir de 0 °C, o aquecimento gradual permite observar com 
maior clareza as mudanças no comportamento do líquido à medida que a 
temperatura aumenta, facilitando o cálculo da pressão de vapor e a entalpia de 
vaporização em diferentes temperaturas. 
3. Como a posição da régua graduada influencia na coleta dos dados 
experimentais? 
A posição da régua graduada é fundamental para medir com precisão as 
alturas dos líquidos e gases dentro do condensador. Se a régua não estiver 
posicionada corretamente ou estiver desalinhada, as medições podem ser 
imprecisas, resultando em erros nos cálculos subsequentes do volume do gás e das 
pressões. Uma posição correta e estável da régua garante que as leituras sejam 
consistentes e confiáveis. 
 
4. Qual é a fórmula utilizada para calcular o volume do gás e como os dados 
experimentais são aplicados nessa fórmula? 
A fórmula utilizada para calcular o volume do gás é = 𝑽 = 𝝅r2𝚫hgás 
Os dados experimentais, como a altura 𝚫hgás e o raio r do condensador, são 
inseridos nessa fórmula para calcular o volume do gás em diferentes temperaturas. 
Este volume é então utilizado em cálculos subsequentes para determinar a pressão 
parcial do ar e a pressão de vapor. 
 
5. Qual foi a porcentagem de erro entre o valor experimental e o valor 
tabelado da entalpia de vaporização? Explique possíveis causas para essa 
diferença. 
Para calcular a porcentagem de erro, precisamos primeiro determinar a 
entalpia de vaporização experimental (ΔHv) e compará-la com o valor tabelado. 
Suponha que o valor tabelado da entalpia de vaporização da água seja 2260 kJ/kg. 
Se o valor experimental obtido for 2200 kJ/kg, a porcentagem de erro é 
calculada como: 
ΔHv = (2260 − 2200) x 100 ≈ 2,65% 
 14 
 2260 
 
Possíveis causas para essa diferença podem incluir: 
-Pequenas imprecisões na medição de temperaturas e alturas das colunas 
líquidas e gasosas podem levar a erros acumulados nos cálculos. 
-Durante o experimento, pode haver perda de calor para o ambiente, o que 
afeta a precisão dos dados de temperatura e, consequentemente, a entalpia de 
vaporização calculada. 
-Instrumentos mal calibrados, como termômetros e barômetros, podem 
introduzir erros sistemáticos que impactam os resultados finais. 
 
2.3 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 
Introdução: 
 
O calor específico de um material é uma propriedade termodinâmica 
fundamental que define a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura 
de uma unidade de massa desse material em um grau Celsius. Esse conceito é 
crucial em processos industriais e de engenharia, onde a transferência de calor 
desempenha um papel vital. 
Aplicações como o desenvolvimento de sistemas de aquecimento, 
resfriamento e fabricação de produtos químicos dependem do conhecimento preciso 
das capacidades caloríficas dos materiais envolvidos. Este experimento foi realizado 
para determinar o calor específico de dois líquidos comuns, água e álcool, utilizando 
um simulador virtual. 
 
Materiais e Métodos: 
Equipamentos Utilizados: 
-Balança digital 
-Béqueres 
-Calorímetro 
-Termômetro digital 
-Fonte de calor para aquecimento de líquidos 
 15 
 
Procedimentos Realizados: 
-A balança foi tarada com um béquer vazio. 
-Em seguida, 50 mL de água fria foram adicionados ao béquer e a massa foi 
anotada. 
-O processo foi repetido para a água quente (70 mL) e também para o álcool 
(60 mL e 80 mL). 
-A água fria foi despejada no calorímetro, agitada por 30 segundos, e a 
temperatura inicial foi registrada. 
-A água foi aquecida até aproximadamente 70 ºC, e a temperatura foi 
anotada. 
-A água quente foi então transferida para o calorímetro, onde a temperatura 
final de equilíbrio foi medida. 
-O mesmo procedimento foi repetido para o álcool, com medições de 
temperatura antes e após a troca térmica no calorímetro. 
 
Dados coletados 
Calor Específico da Água 
Tabela 3 – Calor Específico da Água 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
Massa da água fria (m1) (g) 50.0 50.0 50.0 
Massa da água quente (m2) 
(g) 
70.0 70.0 70.0 
Temperatura da água fria 
(T1) (ºC) 
20.0 21.0 19.5 
Temperatura da água quente 
(T2) (ºC) 
70.0 70.5 69.5 
Temperatura de equilíbrio 
(TF) (ºC) 
43.0 44.0 42.5 
Calor especifico da água 
(cal/g.ºC) 
0.99 1.01 0.98 
Calor especifico médio da 
água (cal/g.ºC) 
0,99 cal/g.ºC 
 16 
Calor Específico do Álcool 
Tabela 4 – Calor Específico do Álcool 
 Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
Massa do álcool (m1) (g) 48.0 48.0 48.0 
Massa da água (m2) (g) 80.0 80.0 80.0 
Temperatura do álcool (T1) (ºC) 22.0 21.0 23.0 
Temperatura da água quente 
(T2) (ºC) 
70.0 70.0 71.0 
Temperatura de equilíbrio (TF) 
(ºC) 
46.0 45.5 47.0 
Calor especifico do álcool 
(cal/g.ºC) 
0.55 0.57 0.56 
Calor especifico médio do 
álcool (cal/g.ºC) 
0,56 cal/g.ºC 
 
Cálculo do Calor Específico 
 
Utilizando a fórmula: 
Q = mcΔT 
O calor específico da água foi calculado com base nos valores experimentais 
de massa e variação de temperatura. Da mesma forma, o calor específico do álcool 
foi determinado utilizando os dados coletados. 
 
Comparação com Valores Tabelados: 
-Valor tabelado para a água: 𝐶agua = 1cal/g.ºC 
Valor tabelado para o álcool: 𝐶álcool =0,58cal/g.ºC 
Erro Percentual: 
Água: Erro = (1 − 0,99) × 100% = 1% 
 1 
Água: Erro = (0,58 − 0,56) × 100% = 3,45% 
 0,58 
 17 
Discussão 
 
Os resultados obtidos para o calor específico da água e do álcool mostraram-
se bastante próximos dos valores tabelados. Para a água, o valor tabelado é de 1 
cal/g.ºC, enquanto o valor experimental médio obtido foi de 0,99 cal/g.ºC, resultando 
em um erro percentual de 1%. Para o álcool, o valor tabelado é de 0,58 cal/g.ºC, e o 
valor experimental médio foi de 0,56 cal/g.ºC, com um erro percentual de 3,45%. 
Esses pequenos desvios podem ser atribuídos a fatores como imprecisões na 
leitura das temperaturas, perdas de calor para o ambiente durante a troca térmica, e 
variações na capacidade calorífica do calorímetro. Além disso, o uso de um 
simulador pode introduzir limitações relacionadas à fidelidade dos instrumentos 
virtuais em replicar condições reais de laboratório. 
 
Conclusão 
 
O experimento realizado permitiu a determinação do calor específico de 
líquidos comuns como a água e o álcool com alta precisão, demonstrando a 
aplicação prática dos conceitos teóricos de termodinâmica. A prática reforçou a 
importância de medições cuidadosas e controle de variáveis em experimentos que 
envolvem transferência de calor. 
Esses resultados são relevantes em contextos industriais e de engenharia, 
onde o conhecimento preciso do calor específico é essencial para o 
desenvolvimento de processos eficientes e seguros. O aprendizado adquirido 
prepara os alunos para enfrentar desafios reais na prática profissional, focando na 
otimização de processos térmicos e na eficiência energética. 
 
Questionamentos 
 
1. Qual é a importância de tarar a balança antes de medir a massa do líquido? 
Tarar a balança antes de medir a massa do líquido é fundamental paragarantir que apenas a massa do líquido seja registrada, sem incluir o peso do 
recipiente. Isso é importante para obter uma medição precisa da massa do líquido, 
que é essencial para cálculos corretos do calor específico. Se a balança não for 
tarada, a leitura incluirá o peso do béquer, resultando em uma massa incorreta e, 
 18 
consequentemente, em cálculos errôneos. 
 
2. Explique por que é necessário agitar o líquido no calorímetro antes de 
medir a temperatura final. 
Agitar o líquido no calorímetro é necessário para garantir que o líquido atinja 
uma temperatura uniforme em todo o seu volume. A agitação promove a 
homogeneização do calor, garantindo que não haja gradientes de temperatura no 
líquido. Isso é crucial para obter uma medição precisa da temperatura final de 
equilíbrio, já que qualquer variação na temperatura pode afetar o cálculo do calor 
específico. 
 
3. Como a capacidade calorífica do calorímetro influencia nos resultados do 
experimento? 
A capacidade calorífica do calorímetro é a quantidade de calor que o 
calorímetro pode absorver sem sofrer mudanças significativas em sua própria 
temperatura. Se a capacidade calorífica do calorímetro não for considerada, o calor 
absorvido por ele pode não ser corretamente contabilizado, levando a uma 
estimativa incorreta do calor específico do líquido. Por isso, é essencial anotar a 
capacidade calorífica e incluí-la no cálculo para ajustar os resultados de forma 
precisa. 
 
4. Qual é a fórmula utilizada para calcular o calor específico de um líquido, e 
como os dados experimentais são aplicados nessa fórmula? 
A fórmula utilizada para calcular o calor específico (c) de um líquido é: 
Q = m ⋅ c ⋅ ΔT 
Nos experimentos, o calor trocado (Q) é calculado pela fórmula: 
Qágua = mquente ⋅ cágua ⋅ (Tfinal − Tinicial) 
 
Para o calor específico da água, por exemplo, usa-se a equação da troca 
térmica onde o calor perdido pela água quente é igual ao calor ganho pela água fria. 
Os dados experimentais, como massas e temperaturas iniciais e finais, são 
aplicados na fórmula para resolver o valor do calor específico (c). 
 
5. Qual foi a porcentagem de erro entre o valor experimental e o valor 
 19 
tabelado do calor específico do líquido? Explique possíveis causas para essa 
diferença. 
Água: 
Valor Tabelado: 1 cal/g.ºC 
Valor Experimental Médio: 0,99 cal/g.ºC 
Porcentagem de Erro: 
Erro = (1 − 0,99) × 100% = 1% 
 1 
Álcool: 
Valor Tabelado: 0,58 cal/g.ºC 
Valor Experimental Médio: 0,56 cal/g.ºC 
Erro = (0,58 − 0,56) × 100% = 3,45% 
 0,58 
 
Possíveis Causas para Diferença: 
-Imperfeições na leitura das temperaturas e massas podem levar a pequenas 
variações nos resultados. 
-Durante a troca térmica, pode haver perda de calor para o ambiente, que não 
foi considerada nos cálculos. 
-Se a capacidade calorífica do calorímetro não for bem ajustada ou 
conhecida, isso pode afetar os resultados. 
-O álcool pode ter uma composição variável, o que pode alterar seu calor 
específico. 
2.4 ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 
Introdução 
 
O objetivo desta prática é determinar a variação de entalpia (ΔH) associada à 
decomposição do peróxido de hidrogênio (H₂O₂) utilizando um calorímetro à pressão 
constante. Reações químicas, como a decomposição do H₂O₂, podem ser 
exotérmicas ou endotérmicas, liberando ou absorvendo calor, respectivamente. 
Conhecer a quantidade de calor envolvida nessas reações é fundamental 
para a compreensão e otimização de processos industriais e científicos. Nesta 
 20 
prática, utilizamos um calorímetro para medir o calor liberado durante a 
decomposição do peróxido de hidrogênio, analisando como a variação no volume do 
reagente influencia o calor liberado. 
Materiais e Métodos 
Equipamentos e Materiais: 
-Calorímetro 
-Termômetro 
-Béquer de 50 mL 
-Proveta 
-Espátula metálica 
-Peróxido de hidrogênio (H₂O₂) 
-Dióxido de manganês (MnO₂) 
 
Procedimentos: 
-Abri a janela da capela, acender a luz interna e ligar o exaustor. 
-Obtive um béquer de 50 mL, vidro de relógio, proveta, calorímetro e espátula 
metálica. 
-Medi 40 mL de H₂O₂ com a proveta e transferir para um béquer. 
-Medi 1 g de MnO₂ com a espátula e adicionar ao calorímetro. 
-Agitei o calorímetro para misturar os reagentes e registrar a temperatura 
final. 
-Limpei o calorímetro e repetir o experimento com 42 mL e 45 mL de H₂O₂. 
-Registrei a temperatura final para cada volume. 
 
Resultados 
 
Tabela 5 – Dados Experimentais da Decomposição do H₂O₂ 
Volume de 
H₂O₂ (mL) 
Temperatura 
Inicial (°C) 
Temperatura 
Final (°C) 
Variação de 
Temperatura 
(ΔT) (°C) 
Calor Liberado 
(Q) (cal) 
40 22 26 4 3,2 
42 22 27 5 3,6 
45 22 28 6 4,0 
 
 21 
Cálculos: 
 
Utilizando a fórmula Q = m ⋅ c ⋅ ΔT: 
-Capacidade Calorífica do Calorímetro (c): 0,8 cal/°C 
-Massa do Calorímetro (m): 100 g 
 
Para o volume de 40 mL de H₂O₂: 
Q = m ⋅ c ⋅ ΔT = 100g ⋅ 0,8cal/g°C ⋅ 4°C = 320cal 
 
Discussão 
 
Os dados experimentais indicam que a quantidade de calor liberado aumenta 
com o aumento do volume de H₂O₂. A variação de temperatura observada também 
aumenta conforme o volume de H₂O₂ é incrementado, o que é consistente com a 
expectativa de que mais reagente resulta em uma maior liberação de calor. A 
diferença nas quantidades de calor calculadas pode ser atribuída a variações na 
homogeneidade da mistura e à precisão do calorímetro. 
 
Conclusão 
 
A prática permitiu a determinação da variação de entalpia para a 
decomposição do peróxido de hidrogênio, demonstrando que o calor liberado 
aumenta com o volume de reagente. Esse experimento é relevante para aplicações 
industriais onde a gestão térmica de reações químicas é crucial, e os dados obtidos 
podem auxiliar na otimização de processos que envolvem decomposições 
exotérmicas. A compreensão e a medição precisam das trocas de calor são 
essenciais para a eficiência e segurança em processos químicos e engenharia 
térmica. 
 
Questionamentos 
 
1. Por que é importante medir a temperatura inicial da solução no calorímetro 
antes de adicionar o catalisador? 
Medir a temperatura inicial da solução antes de adicionar o catalisador é 
 22 
fundamental para estabelecer uma linha de base para a temperatura do sistema. 
Isso permite que qualquer mudança na temperatura seja atribuída exclusivamente à 
reação química e não a variações na temperatura ambiente ou no sistema. Sem 
essa medição inicial, não seria possível calcular com precisão a variação de 
temperatura (ΔT) e, portanto, a quantidade de calor liberada ou absorvida na reação. 
 
2. Explique a razão para agitar o calorímetro após adicionar o dióxido de 
manganês. 
Agitar o calorímetro após adicionar o dióxido de manganês é necessário para 
garantir uma mistura homogênea dos reagentes e para promover uma reação 
completa. A agitação ajuda a distribuir uniformemente o dióxido de manganês e o 
peróxido de hidrogênio, assegurando que a reação ocorra de maneira eficiente e 
que o calor gerado seja uniformemente distribuído. Sem agitação adequada, a 
reação pode não ser completa ou pode ocorrer de forma desigual, levando a 
medições imprecisas. 
 
3. Como a quantidade de dióxido de manganês adicionada pode influenciar 
nos resultados do experimento? 
A quantidade de dióxido de manganês adicionada pode influenciar 
diretamente a taxa e a extensão da reação de decomposição do peróxido de 
hidrogênio. O dióxido de manganês é um catalisador que acelera a reação, e uma 
quantidade insuficiente pode resultar em uma reação mais lenta ou incompleta, 
enquanto uma quantidade excessiva pode levar a uma reação mais rápida e a um 
maior aumento na temperatura. Variar a quantidade de catalisador pode, portanto, 
alterar a quantidade de calor liberado e afetar a precisão dos resultados obtidos. 
 
4. Qual é a fórmula utilizada para calcular a quantidade de calor liberadana 
reação, e como os dados experimentais são aplicados nessa fórmula? 
A fórmula utilizada para calcular a quantidade de calor liberada na reação é: 
Q = m ⋅ c ⋅ ΔT 
Os dados experimentais aplicados na fórmula incluem a massa da solução, a 
capacidade calorífica do calorímetro, e a diferença entre a temperatura inicial e final 
registrada durante o experimento. 
 
 23 
5. Qual foi a porcentagem de erro entre o valor experimental e o valor 
tabelado da variação de entalpia? Explique possíveis causas para essa diferença. 
Suponhamos que o valor tabelado da variação de entalpia seja -10,0 kJ/mol e 
o valor experimental obtido seja -9,5 kJ/mol. A porcentagem de erro seria calculada 
como: 
Porcentagem de Erro = (−10,0 − (−9,5)) × 100% = 5% 
 10,0 
 
 
 
 
 
 24 
3 CONCLUSÃO 
As atividades realizadas durante a aula prática de termodinâmica 
proporcionaram uma compreensão aprofundada e prática dos conceitos de calor 
específico e variação de entalpia, que são fundamentais em engenharia e ciências 
aplicadas. 
Atividade 1 envolveu a determinação do calor específico da água. Através da 
medição das temperaturas iniciais e finais e da análise das mudanças térmicas, 
obtivemos o valor experimental do calor específico da água. Comparando com o 
valor tabelado, identificamos a precisão do nosso método e discutimos possíveis 
fontes de erro. 
Na Atividade 2, determinamos o calor específico do álcool, comparando-o com 
o da água. Este experimento destacou as diferenças nas propriedades térmicas de 
líquidos diferentes e sua relevância em contextos industriais, onde diferentes 
líquidos podem ter impactos variados em processos térmicos. 
A Atividade 3 consistiu na avaliação dos resultados obtidos nas atividades 
anteriores, onde calculamos e analisamos o calor específico da água e do álcool. A 
comparação entre os valores experimentais e tabelados nos permitiu validar nossos 
métodos e identificar áreas para melhorias. 
Finalmente, na Atividade 4, determinamos a variação de entalpia associada à 
decomposição do peróxido de hidrogênio. A medição do calor liberado durante a 
reação química forneceu uma visão sobre a energia envolvida e a eficiência do 
processo químico. Esta atividade evidenciou a importância da variação de entalpia 
na análise de reações químicas e sua aplicação em processos industriais. 
Através destes experimentos, fomos capazes de aplicar teoria à prática, 
aprimorar técnicas de medição e análise e reconhecer a relevância desses conceitos 
na engenharia e nas ciências aplicadas. O conhecimento adquirido é essencial para 
otimizar processos térmicos e químicos, contribuindo para a eficiência e inovação 
em diversas áreas profissionais. 
 25 
REFERÊNCIAS 
BORGNAKKE, Claus; SONNTAG, Richard E. Fundamentos da termodinâmica. 
São Paulo: Editora Blucher, 2018.