Fisica II, Massa Especifica dos Liquidos

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Curso: Engenharia
	Disciplina: 
CCE0848 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
	Turma: 3048
	
	
	Professor (a): 
CARLOS EDUARDO BARATEIRO
	Data de Realização:22/02/2017
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
Douglas Santos Andrade da Silveira
Yago Porfirio
Príscila Queiroz
Karina Rangel Dos Santos
	Nº da matrícula: 
201602133727
201603014896
201407223429
201402503644
	Experimento 3: Massa Especifica Dos Líquidos
OBJETIVOS 
Determinar a massa específica de líquidos através da medição da massa e do volume e utilizando a lei de Stevin.
1.2 DOCUMENTOS AUXILIARES 
Apresentação Conceitos de Conhecimentos Científicos
Apresentação Erros e Incertezas
Apresentação Unidade de Medidas
Apresentação Instrumentos de Medição: Conceitos Básicos
Apresentação Instrumentos de Medição: Paquímetros
Apresentação Instrumentos de Medição: Balança
Apresentação Técnicas de Montagem de Relatórios
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
Podemos determinar a densidade de um líquido a partir da medição de sua massa e do seu volume ocupado dentro de um recipiente, muito semelhante com o procedimento efetuado no experimento anterior e utilizando a equação:
Uma outra forma de fazer-se essa medição é a utilização do conceito de bases comunicantes. Sabe-se que para forças conservativas vale a relação abaixo onde U é a energia potencial no campo de forças F.
Seja μ a densidade de energia potencial correspondente (energia potencial por unidade de volume) tem-se:
Onde é o gradiente da pressão
Desta equação conclui-se que p = - μ + constante.
A superfície livre de um líquido em contato com a atmosfera é uma superfície isobárica, pois todos os seus pontos estão submetidos à pressão atmosférica. Assim, a superfície livre dos oceanos é uma superfície esférica equipotencial. Se nos limitarmos à escala do laboratório, na vizinhança da superfície da terra, a energia potencial de uma massa é mgh, de forma que a densidade de energia potencial de um fluído de densidade é ou seja 
A variação infinitesimal da pressão em função de h fornece a relação que é a densidade de força gravitacional. Integrando esta relação entre os pontos h1 e h2, temos:
Considerando um líquido em um recipiente aberto para atmosfera temos que p(h1) = P0 = pressão atmosférica. Portanto:
Essa equação é o chamado de Teorema de Stevin ou Lei de Stevin em homenagem a Simon Stevin (1548-1620). Na equação acima, P0 é a pressão exercida pelo ar atmosférico no local. Em seu teorema, Stevin diz que:
Quando dois pontos de uma mesma porção de um mesmo líquido em equilíbrio estão no mesmo nível, significa que estão submetidos à mesma pressão;
A diferença de pressão entre dois pontos de um líquido homogêneo em equilíbrio é dada pela pressão exercida pela coluna de líquido entre eles.
Desse teorema podemos também demonstrar que a pressão no interior de um fluído aumenta linearmente com a profundidade. 
Se um recipiente é formado por diversos ramos que comunicam entre si, continua valendo que a superfície livre de um líquido que ocupa as diferentes partes do recipiente é horizontal, ou seja, o líquido sobe à mesma altura h em todos os ramos do recipiente.
Se em dois ramos de um tubo em U temos dois líquidos de densidades diferentes que não se misturam, eles subirão a alturas diferentes em relação a um plano AB que passa pelo mesmo fluído uma vez que o peso exercido pela coluna h2 deverá ser igual ao peso exercida pela coluna h1.
MATERIAIS
Sistema de vasos comunicantes EQ048
Seringa de injeção ou funil
Óleo
Água; 
Balança digital
Duas Provetas
Paquímetro
PROCEDIMENTOS
Dados dos Instrumentos
Anote os dados dos instrumentos de medição que serão utilizados no experimento.
Através da medição da massa
Meça a massa das duas provetas (1) e (2) a serem utilizadas com a balança digital e anote s incertezas consideradas – faça cinco medições;
Acresce água na proveta (1) e óleo na proveta (2);
Meça o volume indicado nas escalas das provetas (1) e (2) e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições;
Meça a massa de cada conjunto proveta + liquido após o acréscimo dos líquidos utilizando a balança e as incertezas consideradas – faça cinco medições.
Através do vaso comunicante
Com o dispositivo de vasos comunicantes EQ048 coloque água até a marca de zero do dispositivo;
Com a seringa coloque aproximadamente 10 cm3 de óleo em um dos ramos e anote os valores de h0, (h0 + h1) e (h0 + h2) utilizando o paquímetro e considerando as incertezas da medição;
Aumente aproximadamente 1 cm3 a mais de óleo no mesmo tramo anterior e repita as medições de h0, (h0 + h1) e (h0 + h2)
Repita o procedimento aumentando aproximadamente 1 cm3 a mais de óleo no mesmo tramo anterior medindo h0, (h0 + h1) e (h0 + h2)
DADOS MEDIDOS
	
	Modelo
	Fabricante
	de serie
	Faixa de Medicao 
	Resolucao 
	Dados do Paquimetro
	Seses
	Digimess
	228293
	250mm
	0,05mm
	Dados da balanca
	BB6
	Filizola
	144046
	Max. 6Kg
	1g
	Proveta 1
	Medicao da massa da Proveta sem Liquido
	Incerteza da Medicao da massa da Proveta
	Med 1
	120g
	0,5g
	Med 2
	120g
	0,5g
	Med 3
	120g
	0,5g
	Med 4
	120g
	0,5g
	Med 5
	120g
	0,5g
	Proveta 2
	Medicao da massa da Proveta sem Liquido
	Incerteza da Medicao da massa da Proveta
	Med 1
	72g
	0,5g
	Med 2
	72g
	0,5g
	Med 3
	72g
	0,5g
	Med 4
	72g
	0,5g
	Med 5
	72g
	0,5g
	Proveta 1
	Medica da Massa da Proveta com Liquido
	Incerteza da Medicao da Massa da Proveta com Liquido
	Medicao do Volume da Proveta
	Incerteza da Medicao do Volume da Proveta
	Med 1
	178g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 2
	178g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 3
	178g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 4
	178g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 5
	178g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Proveta 2
	Medica da Massa da Proveta com Liquido
	Incerteza da Medicao da Massa da Proveta com Liquido
	Medicao do Volume da Proveta
	Incerteza da Medicao do Volume da Proveta
	Med 1
	126g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 2
	126g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 3
	126g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 4
	126g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	Med 5
	126g
	0,5g
	60ml
	0,5ml
	
	Medicao do Valor de h0
	Incerteza da Medicao de h0
	Medicao do Valor de (h0+h1)
	Incerteza da Medicao de (h0+h1)
	Medicao do Valor e (h0+h2)
	Incerteza da Medicao de (h0+h2)
	Med 1
	104,60mm
	0,025mm
	128,80mm
	0,025mm
	131,40mm
	0,025mm
	Med 2
	93,25mm
	0,025mm
	135,15mm
	0,025mm
	140,90mm
	0,025mm
	Med 3
	83,55mm
	0,025mm
	144,90mm
	0,025mm
	152,05mm
	0,025mm
CONCLUSÕES
Informar a massa de cada proveta sem fluido calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio.
Proveta 1
	Media
	
	Desvio Padrao das medidas
	
Proveta 2
	Media
	
	Incerteza da Media
	
Informar a massa de cada proveta com o fluido calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio.
Proveta 1
	Media
	
	Incerteza da Media
	
 
Proveta 2
	Media
	
	Incerteza da Media
	
Informar o volume de fluido em cada proveta calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio.
● Proveta 1
	Com Liquido
	
	Media:
● Proveta 2
	Com Liquido
	
	Media:
	
	 Desvio Padrao das medidas:
Proveta 1: = 60 
Proveta 2: = 60 
Calcular a massa especifica de cada fluido a partir da massa somente do fluido (descontando a massa da proveta) e dos volumes apurados e informando a incerteza desse valor.
● Proveta 1
Mf1 = mp1cf – mp1sf = 178 – 120 = 58g
	Com Liquido
	
	
	Incerteza
	
● Proveta 2
Mf2 = mp2cf – mp2sf = 126-72 = 54g
	Com Liquido
	
	
	Incerteza
	
Informar os valores de h1 e h2 calculando o valor médio das medidas efetuadas e informando a incerteza desse valor médio.
	Media h0
	Media:Media h1 + h0
Media h1
	Media:
 H1+h0: 
H1 = 129,62-h0 = 129,62 - 93,78 = 35,84mm
	Incerteza da Media
	 Desvio Padrao das medidas:
=35,84
	Media h2 + h0
Media h2
	Media:
H2+h0: 
H2 = 141,45-h0 = 141,45-93,78 = 47,67mm
	Incerteza da Media
	 Desvio Padrao das medidas:
= 47,67
Considerando que a massa específica da água é μ= 1g/cm3 e utilizando o Teorema de Stevin, calcule a massa específica do óleo e informe a incerteza desse valor.
H1= 35,84mm = 3,584cm
H2= 47,67mm = 4,767cm
	Incerteza 
	 Desvio Padrao das medidas:
= 0,752
Discuta os valores obtidos para a massa específica do óleo utilizando a medição por massa e a obtida com o vaso comunicante. Qual a medição com menor incerteza?
A medição da massa especifica do óleo , utilizando a proveta e calculado massa por volume (, no exercício “d” , obtivemos um valor de massa especifica maior e incerteza menor, do que o valor obtido com o vaso comunicante , usando o Teorema de Stevin ().
Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias.
Ao final desse experimento conseguimos concluir o nosso objetivo, apesar dos diferentes resultados obtidos, devido aos métodos utilizados, ambos os resultados foram satisfatórios.