PROPRIEDADES FÍSICAS DAS SUBSTÂNCIAS

Prévia do material em texto

UNIVESIDADE FEDERAL DO TOCANTINS 
 
DOUGLAS SOUSA SANTOS 
FELIPE CASTANHEIRA 
******* 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA I 
PROPRIEDADES FÍSICAS DAS SUBSTÂNCIAS 
 
 
 
Relatório apresentado ao 
curso de bacharelado em 
engenharia elétrica da 
Universidade Federal do 
Tocantins. Como requisito 
de avaliação para obtenção 
de créditos, sob orientação 
do Prof. Dr. Adão. 
 
 
 
 
PALMAS, TO 
15 de setembro de 2016 
1. Introdução 
 
As substancias possuem propriedades físicas, estas propriedades nos 
permitem identifica estas substancias e até mesmo observar se estas são 
puras. 
Esse conjunto de propriedades podem ser classificadas como: 
extensivas e intensivas. As extensivas são aquelas que dependem da 
quantidade de matéria presente na amostra, como por exemplo: massa. As 
propriedades intensivas são aquelas que independe da quantidade de 
matéria e sim da natureza da substancia, como por exemplo: densidade. 
Neste caso, as propriedades ajudam a identificar e reconhecer uma 
determinada substancia que poderá participar de uma transformação em 
um experimento. 
Nesta aula, será realizado dois experimentos, no primeiro 
experimento será observado e determinado o ponto de fusão do naftaleno 
em pó. No segundo experimento, será determinado a viscosidade de três 
substancias: Agua, solução a 20% de sacarose e o óleo de soja. O segundo 
experimento será utilizado o método de Hoppier. 
 
2. Matérias e Métodos 
 
A. Materiais e métodos do primeiro experimento 
i. Materiais 
 Tubo Capilar 
 Naftaleno em pó 
 Termômetro 
 Béquer 
 Óleo de soja 
 Bico de Gás (Bunsen) 
 Tripé 
 Tela de amianto 
ii. Método 
 
(1) Fechou uma das extremidades do tubo capilar, 
encheu cerca de ¼ do tubo capilar com naftaleno em 
pó; 
(2) Amarrou o tubo capilar junto ao bulbo do 
termômetro como indicado na figura 1; 
 
 
 
 
 
Figura 1: Tubo capilar amarrado no bulbo do 
termômetro. 
 
(3) Mergulhou o bulbo do termômetro, como mostrado 
na figura 2, em um béquer contendo óleo de soja e 
aquecido lentamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Tubo capilar amarrado ao 
Termômetro mergulhado ao óleo 
De soja e sendo aquecido. 
 
(4) Observou e anotou a temperatura 
inicial e final de fusão. 
B. Materiais e métodos do segundo experimento 
i. Materiais 
 Régua 
 3 provetas 
 Paquímetro 
 Esfera 
 Béquer 
 Agua 
 Sacarose a 20% 
 Óleo de soja 
 Cronometro 
 Pipeta volumétrica 
 Balança 
ii. Métodos 
(1) Com a régua foi medido o comprimento das 3 
provetas e anotado. 
(2) Com o paquímetro foi medido o diâmetro da 
esfera. 
(3) Foi pesado o béquer vazio e anotado, logo depois 
foi colocado a esfera no béquer, pesado e anotado 
novamente. 
(4) Logo depois, a esfera foi solta dentro da proveta 
contendo agua como ilustrado na figura 3, e 
cronometrado e anotado por duas pessoas o 
tempo em que a esfera começou a mergulhar até o 
momento em que a esfera tocou o fundo da 
proveta. 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: esfera sendo 
mergulhada na proveta. 
 
(5) O item 4 foi repetido 
mais duas vezes com a proveta contendo agua, 
mais duas vezes substituindo a proveta de agua por 
uma proveta contendo solução de sacarose a 20% 
e mais 1 vez com a proveta contendo óleo de soja. 
 
3. Resultados 
 
A. Resultados do primeiro experimento 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1: Resultados da temperatura de fusão obtida em laboratório em comparação com as 
informadas pelo fabricante 
 
Naftaleno ácido saliático 
 Laboratório Fabricante 
Temperatura inicial 76°C 79°C 
Temperatura final 83°C 82°C 
Temperatura de fusão 7°C 3°C 
B. Resultados do segundo experimento 
 
 
 
 
 
 
 
 Tabela 2: Dados da esfera 
 
 
Formulas usadas para cálculos do volume e densidade da esfera: 
 
 𝑉 =
4
3
π𝑟³ 𝑑 =
𝑚
𝑉
 
Assumindo a densidade da água como sendo de 1.000 kg/m³, a 
aceleração da gravidade sendo 9,8066m/s² e a altura da proveta sendo de 
44cm, obtivemos as seguintes leituras de tempo: 
 
 
 
 
 
 Tabela 3: Anotações dos tempos e medias obtidas nos ensaios com água 
 
A partir destes dados, vamos calcular a velocidade da esfera na 
água: 
 
 𝑣 =
𝑠
𝑡
 => 𝑣 =
0,44
0,4283
= 1,0273 𝑚𝑠 
 
Agora podemos calcular a velocidade, considerando ρ como sendo a 
densidade da esfera e ρ’ com sendo a densidade do liquido: 
 
𝜂 =
2𝑔𝑟2(𝜌 − 𝜌′)
9𝑣
 => η =
2 × 9,8066 × 0,009252 × (2.527 − 1.000)
9 × 1,0273
 
 
𝜂 = 0,2771 𝑐𝑃 
 
 
 
Dados da esfera 
d = diâmetro da esfera 18,5 mm 
r = raio da esfera 9,25 mm 
m = massa da esfera 8,3797 g 
V = volume da esfera 3315,2310 mm³ 
ρ = densidade da esfera 2.527 Kg/m³ 
 Pessoa 1 Pessoa 2 Média 
Ensaio 1 0,39s 0,47s 0,43s 
Ensaio 2 0,41s 0,48s 0,445s 
Ensaio 3 0,35s 0,47s 0,41s 
 Média total: 0,4283s 
O próximo ensaio foi utilizado como liquido a solução de sacarose a 
20 %, assumindo a sua densidade como sendo de 1570 kg/m³, a aceleração 
da gravidade sendo 9,8066m/s² e a altura da proveta sendo de 28,5cm, 
obtivemos as seguintes leituras de tempo: 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 4: Anotações dos tempos e medias obtidas nos ensaios com solução de 
sacarose a 20% 
 
A partir destes dados, vamos calcular a velocidade da esfera na 
solução de sacarose: 
𝑣 =
𝑠
𝑡
 => 𝑣 =
0,285
0,51
= 0,5588 𝑚𝑠 
 
Agora podemos calcular a velocidade, considerando ρ como sendo a 
densidade da esfera e ρ’ com sendo a densidade do liquido: 
 
𝜂 =
2𝑔𝑟2(𝜌 − 𝜌′)
9𝑣
 => η =
2 × 9,8066 × 0,009252 × (2.527 − 1.570)
9 × 0,5588
 
 
𝜂 = 0,3217 𝑐𝑃 
 
No último ensaio foi utilizado como liquido óleo de soja, assumindo 
a sua densidade como sendo de 891 kg/m³, a aceleração da gravidade 
sendo 9,8066m/s² e a altura da proveta sendo de 24,1cm, obtivemos as 
seguintes leituras de tempo: 
 
 
 
 
Tabela 5: Anotações dos tempos e medias obtidas nos ensaios com óleo de soja 
 
A partir destes dados, vamos calcular a velocidade da esfera no 
óleo: 
𝑣 =
𝑠
𝑡
 => 𝑣 =
0,241
0,925
= 0,2605 𝑚𝑠 
 Pessoa 1 Pessoa 2 Média 
Ensaio 1 0,39s 0,55s 0,47s 
Ensaio 2 0,45s 0,65s 0,55s 
 Média total: 0,51s 
 Pessoa 1 Pessoa 2 Média 
Ensaio 1 0,92s 0,93s 0,925s 
Agora podemos calcular a velocidade, considerando ρ como sendo a 
densidade da esfera e ρ’ com sendo a densidade do liquido: 
 
𝜂 =
2𝑔𝑟2(𝜌 − 𝜌′)
9𝑣
 => η =
2 × 9,8066 × 0,009252 × (2.527 − 891)
9 × 0,2605
 
 
𝜂 = 1,1702 𝑐𝑃 
4. Discussão 
 
No primeiro experimento, verificamos que a temperatura inicial e 
final de fusão se assemelhou com a informada pelo fabricante, entretanto 
a temperatura de fusão informado pelo fabricante, é para uma substância 
pura. Neste caso, podemos verificar que a substancia utilizada no 
experimente, não era uma substancia pura. Porem os resultados foram 
ótimos. 
No segundo experimento, apesar de termos variáveis as quais não 
consideramos, como por exemplo a temperatura, os resultados, foram 
satisfatórios. Logo podemos observar que liquido de maior viscosidade é o 
óleo de soja, seguido pela solução de sacarose a 20% e por último a água. 
Esse experimento realizado, pode confirmar vários itens teóricos no 
estudo da viscosidadecinemática dos líquidos. Apesar de alguns dos dados 
obtidos nos experimentos ficarem fora dos limites aceitos para os teóricos, 
em média os dados se ajustaram bem a estes limites. Estes fora dos limites 
podem ser resultados de impurezas nas substancias ou até mesmo o 
descarte de algumas variáveis, como por exemplo a temperatura. 
 
5. Referências 
 
http://www.convertworld.com/pt/densidade/ 
 
Material cedido pelo curso de princípios experimentais de química 
AULA 1, ano 2016