ATIVIDADE PRATICA FISICA TERMODINÂMICA E ONDAS

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Atividade Prática de 
Física – Termodinâmica e Ondas 
 
L.B. Moreira 
Centro Universitário Uninter 
Pap Assis – Av. Dr. Dória, 460 – Jardim Paulista – CEP: 19816-230 – Assis – 
São Paulo - Brasil 
E-mail: luciano.moreira@energisa.com.br 
 
Laboratório 20 
Densidade e flutuabilidade 
 
Resumo: Aprender a distinguir quando um objeto irá boiar ou afundar. 
 
Palavra-chave: Densidade e Flutuabilidade 
 
 
Introdução 
 
Neste laboratório, foram feitos vários experimentos com diversos tipos de 
materiais e fluidos para que descobríssemos por que alguns materiais flutuam e 
outros afundam. Desta forma podemos observar os conceitos de massa, peso, 
densidade e flutuabilidade. 
 
 
Tabela de 
dados 1 
Amostra 
Massa 
da 
amostra 
(Kg) 
Volume 
do fluído 
virtual 
Volume do 
fluido 
virtual + 
amostra 
Volume 
de 
amostra 
(MI) 
Peso do 
sólido 
(N) 
Densidade 
(g/ml) 
Empuxo 
exercido 
pelo óleo 
de Oliva (N) 
 
GELO 14,674 229,000 244,000 15,000 143,800 0,978 21,130 
ALUMINIO 49,876 229,000 248,000 19,000 488,780 2,625 91,010 
MADEIRA 13,590 229,000 250,000 21,000 133,180 0,647 27,400 
 
 
Questão: Como determinar o volume da bola de gelo? 
 
Resposta: A partir destas medições conclui-se o volume é dado pela massa / 
densidade. 
 
 
 
 
Densidade de um liquido 
 
 
Tabela de dados 2 
Amostra 
Volume 
de 
amostra 
(MI) 
Massa do 
Béquer (g) 
Massa do 
Béquer + 
Amostra (g) 
Massa da 
amostra 
(g) 
Densidade 
(g/ml) 
 
ETANOL 229,000 101,310 231,205 129,868 0,568 
ÁGUA 229,000 101,310 330,656 229,343 1,000 
AZEITE 228,000 101,310 304,712 203,403 0,890 
 
 
Questão: De que maneira podemos determinar a massa do Etanol e do Béquer? 
 
Resposta: Pesando a massa do béquer vazio, dividido pela gravidade. Depois 
pesa-se o Etanol no Béquer, descontando o peso do Béquer e dividindo o valor 
restante pela gravidade. 
 
 
Análise e conclusão 
 
Para cada objeto ou fluido encontramos a densidade, conforme as tabelas acima 
e concluímos que para o objeto afundar ou flutuar, analisamos a densidade do 
objeto e a densidade do meio em qual está sendo colocado. 
Se o objeto tem a densidade menor que a densidade do fluido, ele irá flutuar. 
No contrário, a densidade do objeto for maior que a densidade do fluido ele irá 
afundar. 
 
Questão: Qual sólido vai flutuar no azeite? Explique. 
 
Resposta: A madeira, madeira de carvalho vermelho, cortiça, madeira de 
nogueira e madeira de cerejeira. 
 
Comparando o empuxo x o peso do gelo: 
 
Gelo: empuxo= 21,130 < peso= 143,800. 
 
Portanto irá afundar. 
 
Questão: O que aconteceria se o cilindro fosse preenchido com água e azeite 
ao mesmo tempo? 
 
Resposta: A água e o azeite ficariam separados, o azeite por cima por ser 
menos denso. 
 
 
Questão: O que você observaria se os três sólidos e os três líquidos fossem 
misturados no mesmo cilindro, ao mesmo tempo? Liste os sólidos e líquidos na 
ordem em que eles estariam dispostos no cilindro, de cima para baixo. Explique 
como você determinou essa ordem. 
 
Resposta: 
Líquidos (do menos denso para o mais denso): Álcool, Água, Mercúrio. 
Sólidos (do menos denso para o mais denso): Madeira, Gelo e Ferro. 
 
 
Laboratório 21 
Pressão e volume de gases. 
 
Resumo: descobrir como o volume de um balão, preenchido com gás, é afetado 
ao exercermos diferentes pressões sobre ele. 
 
Palavra chave: Pressão 
 
 
Introdução 
 
Os gases se comportam como molas ao serem comprimidos e expandidos e 
tendem a voltar ao seu volume original. 
 
Questão: Você irá aumentar a pressão do balão. O que você imagina que 
acontecerá com o volume do balão? 
Resposta: Supostamente iria diminuir o volume do balão. 
 
Pressão (kPa) Volume (cm³) 
100 7436 
200 3718 
300 2478 
400 1859 
500 1487 
600 1239 
700 1062 
 
 
 
Questão: Seus resultados corroboraram o que você havia previsto? 
Resposta: Sim, a pressão foi aumentando e o volume diminuindo. 
Questão: A relação entre pressão e volume é linear ou não linear? 
Resposta: Não são lineares, quando a pressão aumenta a 100 kPa o volume cai 
de 7000 cm³ para 3000 cm³. 
Questão: O que acontece com o volume do balão? Qual a relação entre volume 
e pressão? 
Resposta: Aumentando a pressão o volume diminui e diminuindo a pressão o 
volume aumenta, são inversamente proporcionais. 
 
 
 
Laboratório 22 
Calor Específico de Metais 
 
Resumo: Comparar o calor específico da água com o de alguns metais comuns 
e tirar conclusões relacionadas à aplicação dessas propriedades 
 
Palavra-chave: Calor específico 
 
 
 
Introdução 
 
Neste experimento, foi comparado o calor específico de metais comuns com o 
calor específico da água. E o calor específico afeta a variação de temperatura 
de uma substância. 
 Aluminio Aço 
Massa de meta (g) 7,3546 23,3374 
Volume de água (mL) 100 100 
Massa de água (g) 99,8 99,8 
Temperatura inicial da água (C ) 25 25 
Temperatura inicial do metal (C ) 200 200 
Temperatura máxima da água + amostra (C ) 27,39 29,2 
Calor específico (J/[g . ºC] ) 0,786 0,44 
 
Questão: Determine a variação de temperatura da água. 
Resposta: Variação de temperatura da água quando colocado a amostra de 
metal, calculando: 
Temperatura inicial: 25ºC 
Temperatura final com amostra de alumínio: 27,39ºC 
Variação de temperatura = 2,39ºC 
Temperatura inicial: 25ºC 
Temperatura final com amostra de alumínio: 29,20ºC 
Variação de temperatura = 4,2ºC 
Questão: Calcule o calor (Q) adquirido pela água utilizando a seguinte equação: 
Resposta: Com o alumínio 
Q= m x Δt x C 
Q= 99,8 x 2,39 x 4,184 
Q= 997,98J 
 
Resposta: Com o Aço 
Q= m x Δt x C 
Q= 99,8 x 4,2 x 4,184 
Q= 1.753,76J 
Questão: Determine a variação de temperatura do alumínio. 
Resposta: 
Temperatura inicial: 200ºC 
Temperatura final quando colocada na água: 27,39ºC 
Variação de temperatura do alumínio = -172,61 (perda de temperatura). 
Questão: Calcule o calor específico do alumínio. 
Resposta: 
Q= m x Δt x C 
-997,98 = 7,3546 x (27,39 – 200) x C 
-1.269,48C = -997,98 
C= 0,786J 
Questão: Calcule o calor especifico do aço. 
Resposta: 
Q= m x Δt x C 
-1.753,76 = 23,3374 x (29,20 – 200) x C 
-3.986,03 C = -1.753,76 
C = 0,44J 
Questão: Descreva o que aconteceria com a temperatura de uma lata de aço e 
de uma lata de alumínio ao retirá-las do congelador. Inclua o conceito de calor 
específico na sua discussão. 
Resposta: A temperatura do aço aumentaria mais rápido, pois o calor específico 
é menor que o calor específico do alumínio, precisando de uma quantidade 
menor de energia para ser aquecido. 
Questão: Muitas panelas são feitas de aço ou alumínio. Discuta qual tipo de 
panela seria melhor. 
Resposta: Segundo estudos, as panelas de aço, serão panelas que irão 
esquentar mais rápido, pois seu calor específico é mais baixo que do alumínio e, 
portanto, serão mais rápidas gerando economia de tempo e energia para o 
preparo dos alimentos. 
 
Questão: Você acabou de calcular o calor especifico de dois metais. Agora 
observe diferenças no calor de outra maneira. A mesma quantidade de calor é 
aplicada à determinada massa de água e à mesma massa total de água e aço. 
Qual amostra atingirá uma temperatura mais alta? Explique. 
 
Resposta: Segundo as pesquisas a água atingirá a maior temperatura mais 
rápido pois seu calor específico é maior que o do aço, por isso o aço acaba 
necessitando de uma quantidade maior de energia para ser aquecido. 
 
Questão: Desenhe e execute um experimento para testar sua hipótese. 
 
Resposta: Aplicando a mesma quantidade de calor, em dois casos diferentes. 
O primeiro somente água, e no segundoágua e aço; 
 
Q= m x Δt x C 
 
Quem possuir menor massa, terá maior temperatura. 
 
 Água Água + Aço 
Temperatura 4,184ºC 4,184ºC 
Massa 99,8g 99,8 + 23,3373g = 123,1373g 
Δt 29,19 º - 25º = 4,19º Δ = 4,19º 
Q 1.749,59J 2.158,72J 
 
Diferenças entre as amostras é de: Q = 409,13J 
 
 
 
Laboratório 23 
Mudanças de Estados Físicos 
 
Resumo: Estudar as mudanças do estado físico da água: do estado sólido ao 
estado líquido e ao estado gasoso. 
 
Palavra chave: Estados Físicos 
 
 
Introdução 
 
Muitas substâncias podem existir tanto no estado sólido quanto no estado 
líquido. Uma substância no estado líquido tem energia térmica maior em relação 
ao estado sólido. O ponto de fusão designa a temperatura na qual uma 
substância passa do estado sólido ao estado líquido. A transição da forma líquida 
para a gasosa é chamada de evaporação e ocorre quando fervemos um líquido. 
O ponto de fusão e o ponto de evaporação são propriedades específicas de uma 
substância. 
 
Questão: Anote a massa do gelo. 
 
Resposta: Massa do gelo: 22,6886 
 
Ponto de evaporação Pressão ao evaporar 
99,99ºC 101,3kPa 
 
 
 
 
 
 
Questão: Quais estados físicos existem dentro do calorímetro a 0ºC? 
 
Resposta: Sólido e liquido 
 
 
Questão: O que aconteceu com a temperatura enquanto ainda havia gelo na 
água? Por que? 
 
Resposta: A temperatura manteve os 0º C. 
 
Questão: o que aconteceu com a temperatura depois que o gelo derreteu? 
 
Resposta: Começou a aumentar a temperatura. Enquanto tiver água e gelo no 
mesmo tempo tanto um como o outro permanecerão a 0ºC. 
 
Questão: O aquecedor continuou ligado após a água atingir seu ponto de 
evaporação. O que aconteceu com a temperatura da água nesse momento? 
 
Resposta: A temperatura permaneceu constante variando de 99,99ºC até 
101,00ºC no máximo. 
 
Questão: A partir de suas observações sobre o ponto de evaporação e a pressão 
do ar, o que você conclui? 
 
Resposta: Quanto maior a altitude mais baixa a temperatura que a água precisa 
para evaporar devido ser mais baixa que a pressão atmosférica. 
 
Questão: Qual mudança de estado físico necessitou de mais energia? Explique 
 
Resposta: Calor latente. 
 
O comportamento das substancias durante as mudanças de fases podem ser 
interpretados pelos seguintes fatos: 
 
Fato 1: Para passar da fase liquida para a fase sólida, 1g de água precisa perder 
80cal. 
 
Fato 2: Se a água está a 100ºC, cada grama precisa ganhar 540cal para passar 
para a fase gasosa, e cada grama de vapor precisa perder 540cal para ir para a 
fase liquida.