RELATÓRIO 1

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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE - UNESC
CURSO DE ENGENHARIA MECANICA 
GABRIEL BÖGER LEANDRO
JOÃO VITOR PIETSCH MANENTI
LAERTE SOUZA FILHO
MANUEL GARCIA LUIZ JÚNIOR
MEDIDAS DE VOLUME E TRATAMENTO DE DADOS
CRICIÚMA
2017
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 GABRIEL BÖGER LEANDRO
JOÃO VITOR PIETSCH MANENTI
LAERTE SOUZA FILHO
MANUEL GARCIA LUIZ JÚNIOR
MEDIDAS DE VOLUME E TRATAMENTO DE DADOS
Relatório apresentado à disciplina Química Experimental I do curso de Engenharia Mecânica.. – Unesc.
 Professor: Normélia o. L. de Farias 
CRICIÚMA
2017�
SUMÁRIO
41	INTRODUÇÃO	�
52	OBJETIVO	�
63	REFERENCIAL TEÓRICO	�
63.1	ÁGUA	�
63.2	ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS	�
73.2.1	Operações com algarismos significativos	�
73.2.1.1 Adição e subtração	�
73.2.1.2 Multiplicação e Divisão	�
73.3	ERROS	�
83.4	DESVIO MÉDIO	�
93.5	DESVIO PADRÃO	�
93.6	PRECISÃO E EXATIDÃO	�
93.6.1	Precisão	�
103.6.2	Exatidão	�
114	MATERIAIS E MÉTODOS	�
114.1	MATERIAIS	�
114.1.1	Copo de Becker (250 ml.)	�
114.1.2	Pipeta Graduada de Escoamento Total (25 ml.)	�
124.1.3	Proveta (25 ml.).	�
124.1.4	Pipeta Volumétrica (25ml)	�
134.1.5	Pera de Sucção	�
144.1.6	Pisseta	�
154.1.7	Pipetador Manual	�
Erro! Indicador não definido.4.1.8	Balança Semi Analítica	�
164.2	PROCEDIMENTO	�
175	RESULTADOS E DISCUSSÃO	�
175.1	RESULTADOS	�
175.2	ATIVIDADES	�
175.2.1	Cálculos	�
175.2.1.1	Proveta	�
185.2.1.2 Pipeta graduada	�
185.2.1.2 Pipeta Volumétrica	�
195.2.2 Vidraria mais exata e mais precisa	�
205.3 DISCUSSÃO	�
216	CONCLUSÃO	�
22REFERÊNCIAS	�
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INTRODUÇÃO
Saber obter, avaliar e trabalhar com medidas, é uma propiedade fundamental para o Engenheiro. Já que se trata de uma profissão de exatidão, onde erros deverão ser minimizados ao máximo, pois os dados alcançados serão de fundamental importância para o desenvolvimento de projetos pelo profissional. 
Dessa forma, a prática constitui a experiência, sendo indispensável a realização de experimentos com o intuito de preparar o futuro profissional às práticas de sua área. 
A experiência realizada em 06 de setembro de 2017, propôs o contato dos acadêmicos com balança, balão volumétrico, pipetas volumétricas e graduadas, afim de conhecer e saber utilizá-los corretamente. E por meio desta, fazer a análise estatistica para reconhecer o grau de confiança dos resultados alcançados. 
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OBJETIVO
Interpretar, obter e analisar medidas referentes à vidraria e materiais utilizados,lidar com algarismos significativos e distinguir o significado de “precisão e exatidão”.
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REFERENCIAL TEÓRICO
 ÁGUA
	A água é o recurso natural com mais abundância no planeta, e também é considerada o solvente universal. Tanto suas propriedades físicas quanto químicas não se igualam as de nenhum outro líquido e são elas que a tornam tão indispensável.
	A densidade é uma grandeza que mede a relação entre a massa e o volume de um corpo (m/v). A água possui duas densidades que são divididas em densidade no estado líquido e densidade no estado sólido.
	Quando no estado líquido e em temperatura ambiente (20°C), a sua densidade é igual a 0,99 g/cm³, e ela atinge sua densidade máxima próximo dos 4°C, chegando a 1,0 g/cm³. Quando passa para o estado sólido (temperaturas de 0°C ou menos), sua densidade diminui para 0,92 g/cm³. Para melhor compreendermos o experimento realizado, cada “1g” corresponde a “1 ml” de substância em análise.
ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS
Quando vamos realizar nossos experimentos, utilizamos de instrumentos necessários para obter os resultados, porém, esses instrumentos não são totalmente precisos, eles possuem certos erros. Portanto, uma medida é sempre afetada por um erro, e devemos ter um bom conhecimento dos algarismos significativos, pois sempre haverá um algarismo duvidoso que expressa a medida em questão.
	Para identificarmos esses erros de medida, devemos ter um certo conhecimento sobre o instrumento que estamos utilizando, por exemplo, quando utilizamos uma régua, sua menor divisão está em 1 mm. Se efetuarmos uma medição e a dúvida ficar entre 8,5 e 8,6; como a régua é um aparelho não analógico, nosso menor divisor de escala dividida por dois. Nesse caso, nossa medida seria (8,50 +- 0,05) cm. 
	No caso de instrumento analógico, como a balança, nosso erro de escala é o menor divisor, por exemplo, se obtivermos um peso de 70,1 kg; representaremos da seguinte maneira: (70,1 +- 0,1) kg.
Operações com algarismos significativos
Em se tratando de dados e operações, os cálculos envolvendo medidas devem conter apenas algarismos significativos. E para tal fato, há a necessidade de respeitar algumas normas.
3.2.1.1 Adição e subtração
Tratando-se das operações de adição e subtração, primeiramente deve-se observar qual medida tem o menor número de casas decimais. Dessa forma, todos os termos que serão adicionados ou subtraídos que apresentarem mais casas decimais do que a de menor número de casas decimais, deveram homogeneizarem-se, prosseguindo o cálculo com o número de casas decimais referente ao termo que houver menor quantidade.
Ao remover algarismos em um número, o último algarismo mantido deverá ser acrescido de uma unidade, se o primeiro algarismo abandonado for superior a 5, e quando inferior a 5, o último algarismo mantido permanecerá invariável. Se o ultimo algarismo que permaneceu for ímpar e o número sucessor, primeiro número a ser removido, for igual a 5, deve-se acrescentar uma unidade no ultimo algarismo mantido, diferentemente de quando o número em questão for par, que permanecerá o mesmo.
3.2.1.2 Multiplicação e Divisão
No caso da multiplicação e adição, deve-se observar o termo de menor número de algarismos significativos, por conseguinte o valor resultante da operação terá o mesmo número de algarismos significativos . Quanto ao critério de arredondamento, segue o mesmo princípio da adição. 
ERROS
Nos experimentos à serem realizados há a necessidade de reduzir os erros, afim de passar maior confiabilidade nos dados. Porém, apesar de toda a preocupação, várias nuances podem estar afetando o experimento, como a deficiência na calibração dos instrumentos ou erros de registro do próprio operador.
Dessa forma, torna-se necessário o conhecimento dos tipos de erros possíveis, afim de identifica-los e tentar minimizá-los ao máximo. Assim classificam-se em:
Erro sistemático
São erros referentes ao instrumento utilizado, seja por erro de calibração, ou deformação que afete medição.
Erro acidental
Referem-se ao erro cometido pelo operador. Este erro pode ser eliminado a partir de artifícios matemáticos, como a ponderação das médias e cálculo de desvios. 
Erro absoluto
É a diferença entre cada valor obtido nas medições e o valor mais provável, encontrado através da média. Refere-se à exatidão da medida.
Erro relativo 
É obtido através da divisão do erro absoluto dividido pela média encontrada. Pode nos fornecer o grau em erro percentual, multiplicando-se o valor final por 100. 
DESVIO MÉDIO
O desvio médio absoluto é o desvio médio dos valores em relação à média do grupo, não sendo relevante o sinal. Dessa forma, calcula-se a média geral somando os fatores e dividindo pelo número de medições. Cada medida subtraída (em módulo) da média gerará um desvio para cada medição, ou seja, o quanto se distanciou da média geral.
 A soma dos fatores de desvio, dividido pelo número de amostras gerará o valor do desvio médio absoluto. 
DESVIO PADRÃO
O desvio padrão é calculado, inicialmente como o desvio médio, mas com pequenas modificações. Os desvios de cada medida são elevados ao quadrado para que após possam serem somadas e o denominador consta o fator o número de termos(n) - 1, por conseguinte extrai-sea raiz quadrada deste valor. 
Somente a partir do conhecimento do desvio padrão é que pode-se saber o quanto a medida difere da média e o erro provável obtido.
PRECISÃO E EXATIDÃO
Muitas teorias são provadas e comprovadas através da prática, no entanto ao se realizar um experimento alguns elementos como, por exemplo, medidas de massa, volume, temperatura podem ser obtidos. De maneira análoga, é importante diferenciar duas categorias que podem caracterizar uma resultante de medidas. São elas: Precisão e Exatidão.
Precisão
Está relacionada ao ato de medir uma mesma quantidade de substância repetidas vezes, sob as mesmas condições. Sendo assim, ao apresentar valores próximos pode-se relatar que a medida possui precisão, entretanto, se houver um elevado nível de dispersão, pode-se fazer a correlação de que a substância em análise não é precisa. Dessa forma, pode-se constatar que está relacionada ao desvio médio das medidas, quanto menor for, mais precisa é a vidraria.
Exatidão
Refere-se à diferença do valor médio, associado a um valor real .Pode-se considerar um equipamento exato aquele que após algumas medições, apresentou um valor médio aproximado do valor real. A exatidão está interligada ao erro absoluto obtido nas medições, quanto menor o valor mais exato é a vidraria.
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MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS 
Copo de Becker (250 ml.)
Unidade (s) utilizada (s): 3
Função: Possui elevada utilidade em um laboratório. Tem como principal utilidade o manuseio de líquidos, assim como, é utilizado para fazer reações entre soluções, aquecimento de líquidos, dissolução de sólidos, entre outras. 
Figura 1- Becker
Fonte: http://labcenter.com.br/wp-content/uploads/2016/09/Becker-Forma-Baixa-Graduada-com-Bico-Griffin-1-Laborglas.png
Pipeta Graduada de Escoamento Total (25 ml.)
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: Utilizada para medir e transferir líquidos. Com linhas horizontais representam uma escala graduada, dessa forma, possibilitando a medição de inúmeros níveis de líquidos.
Figura 2- Pipeta Graduada
Fonte: http://alunosonline.uol.com.br/quimica/vidrarias-laboratorio.html
Proveta (25 ml.). 
 
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: Considerada como um equipamento de baixa precisão. Possui como função a transferência e medição de volumes de líquidos. 
Figura 3 - Proveta
Fonte: http://laborglas.com.br/dla3/wp-content/uploads/2016/06/PROVETA-GRADUADA-DE-VIDRO-CLASSE-A-E-BASE-HEXAGONAL-DE-POLIPROPILENO.jpg
Pipeta Volumétrica (25ml) 
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: Por apresentar alta precisão possui como característica principal a medição e transferência de volumes exatos (mede um único volume). 
Figura 3 – Pipeta Volumétrica
Fonte: http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Pipeta_volum%c3%a9trica
Pera de Sucção 
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: Possui como característica essencial o auxilio na sucção de líquidos em pipetas. Para que ocorra a passagem de ar, a Pera de Sucção é composta por três válvulas A, S, e E. A válvula A, permite que se retire o ar de seu interior, ocasionando dessa forma o vácuo. Com o seu interior evacuado, ao se pressionar a válvula S, consegue-se extrair para dentro da pipeta a quantidade de líquido pretendida. Pressiona-se a válvula E, para que dessa forma a pipeta seja esvaziada.
Figura 4 – Pera de Sucção
Fonte: http://images.tcdn.com.br/img/img_prod/243435/pipetador_em_pvc_3_vias_tipo_pera_com_esfera_em_inox_2043_1_20170523084408.jpg
Pisseta 
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: Equipamento utilizado como recipiente para armazenar líquidos, como os solventes, água destilada, álcool entre outros, sendo utilizada também para efetuar lavagens de outras vidrarias. 
Figura 5 – Pisseta
Fonte: http://www.vinhoecervejaemcasa.com.br/media/catalog/product/cache/1/image/1200x/9df78eab33525d08d6e5fb8d27136e95/p/i/pisseta.jpg
Pipetador Manual
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: possui como principal característica uma espécie de roldana para uma sucção regulada. Equipamento utilizado em conjunto principalmente com a pipeta graduada e a pipeta volumétrica, auxiliando o processo de sucção de líquidos. 
Figura 5 – Pipetador manual
Fonte: http://bimetech.vn/wp-content/uploads/2017/03/Pipette-Pump-25-ml.jpg
Balança Semi-analítica 
Unidade (s) utilizada (s): 1
Função: É utilizada para medir quantidades de massa de um corpo. Por ser uma balança semi-analítica não possui um grau de precisão elevado quando comparada com uma balança analítica.
Figura 6 – Balança semi-analítica
 Fonte:http://www.marte.com.br/equipamentos-laboratorio/imagens/informacoes/balanca-semi-analitica-laboratorio-preco-04.jpg
PROCEDIMENTO
Pese um béquer seco de 100 mL até duas casas decimais;
Zerar a balança (não retire o béquer da balança);
Meça 25 mL de água destilada em uma proveta, coloque-a no béquer de 100 mL e pese-o novamente;
Zere a balança (não retire o béquer da balança);
Repita este procedimento mais duas vezes e anote os pesos obtidos na tabela de dados abaixo;
Repita o procedimento anterior, utilizando agora uma pipeta graduada de 25 mL;
Anote os pesos obtidos na tabela de dados abaixo;
Repita o mesmo procedimento, utilizando agora um béquer de 25 mL;
Anote os pesos obtidos na tabela de dados;
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
RESULTADOS
Tabela 1 – Dados coletados
	
	Proveta
	Pipeta graduada
	Pipeta volumétrica
	Após a primeira adição de 25 ml
	23,80
	24,59
	24,84
	Após a segunda adição de 25 ml
	23,98
	24,49
	24,87
	Após a terceira adição de 25 ml
	24,13
	24,47
	24,83
	Média
	23,97
	24,51
	24,84
	MDE
	0,5
	0,1
	0,03
Fonte: Do autor
ATIVIDADES
 Cálculos
Proveta
Tabela 2 – Cálculos referentes à proveta
	Proveta
	Medida
	i
	i2
	23,80
	-0,1
	0,01
	23,98
	0,08
	0,0064
	24,13
	0,23
	0,0529
	
	
	∑i)2 = 0,0693
Fonte: Do autor
i = xmedida – xmédia
 σ = 0,186145104 σ = 0,186
 σm = 0,10738715 σm = 0,107
Ea = ± 0,107 Ea = 0,11
Eabsoluto = |23,97– 25| = 1,03
E = 1,03 + 0,25 + 0,11 E = 1,39
E = 1,4
5.2.1.2 Pipeta graduada
Tabela 3 – Cálculos referentes à pipeta graduada
	Pipeta graduada
	Medição
	i
	i2
	24,59
	0,09
	0,0081
	24,49
	-0,01
	0,0001
	24,47
	-0,03
	0,0009
	
	
	∑i2 = 0,0091
Fonte: Do autor
i = xmedida – xmédia 
 σ = 0,067453687 σ = 0,067
 σm = 0,038682468 σm = 0,039
Ea = ± 0,039 Ea = 0,04
Eabsoluto = |24,51 – 25| = 0,49
E = 0,49 + 0,05 + 0,04 E = 0,58 
E = 0,6
5.2.1.2 Pipeta Volumétrica
Tabela 4 – Cálculos referentes à pipeta volumétrica
Fonte: Do autor
	Pipeta volumétrica
	Medição
	i
	i2
	24,84
	0,04
	0,0016
	24,87
	0,07
	0,0049
	24,83
	0,03
	0,0009
	
	
	∑i2 = 0,0074
i = xmedida – xmédia 
 σ = 0,060827625 σ = 0,061
 σm = 0,035218366 σm = 0,035
Ea = ± 0,035 Ea = 0,04
Eabsoluto = |24,84 – 25| = 0,16
E = 0,16 + 0,015 + 0,04 E = 0,218 
E = 0,2
Tabela 5 – Referente as medidas finais
	
	Proveta
	Pipeta graduada
	Pipeta volumétrica
	Medida final
	(23,9 ± 1,4) g
	(24,5 ± 0,6) g
	(24,8 ± 0,2) g
	
Vidraria mais exata e mais precisa
	Instrumento
	Erro absoluto
	Desvio médio
	Desvio padrão
	Proveta
	1,03
	0,107
	1,4
	Pipeta graduada
	0,49
	0,039
	0,6
	Pipeta volumétrica
	0,16
	0,035
	0,2
 Em analise à tabelareferentes a valores anteriormente calculados, constatou-se que a vidraria que apresenta maior exatidão, devido a conter menores valores relativo ao Erro absoluto é a Pipeta volumétrica. A vidraria mais precisa, assim como a vidraria que possui maior exatidão, é a Pipeta volumétrica, devido a possuir menores valores referentes ao Desvio médio e Desvio Padrão.
DISCUSSÃO
Na experiência realizada em laboratório no dia 06 de setembro, coletou-se 25ml de água com a proveta, pipeta graduada e pipeta volumétrica, repetindo-se três vezes para cada vidraria, afim de com a repetição minimizar os erros acidentais na obtenção das medidas.
Após a coleta de dados, em laboratório, realizou-se os cálculos para posterior analise. Assim, como já demonstrado neste trabalho, com a análise do desvio médio e do erro absoluto, constatou-se ser a pipeta volumétrica a vidraria mais exata e também a mais precisa. Sendo a proveta considera a vidraria para cálculos volumétricos com inferior procissão e exatidão, possuindo altos valores de desvio padrão e erro absoluto, devido ao alto valor de divisão de escala.
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CONCLUSÃO 
Mediante os dados coletados e aos cálculos apresentados, foi possível compreender que embora as medidas coletadas de 25 ml tendessem a se aproximar dos 25 gramas, nenhuma medida obteve exatamente o valor referido. 
Para tal acontecimento pode-se considerar: erro do manuseio, não obtendo exatos 25 ml, sendo o instrumento erroneamente utilizado. Ou erros em relação aos instrumentos de trabalho, devido que a partir do momento ao qual se trabalha com volume o ambiente pode altera-lo, como a variação de temperatura.
Assim, com os dados coletados e os cálculos realizados em baseados nas vidrarias, pode-se certificar que a proveta apresenta um maior erro nas medições, uma vez que seu desvio padrão é maior quando comparada a vidraria mais exata e precisa que seria a pipeta volumétrica.
Dessa forma, pode-se ratificar que quando se tratando de experimentos laboratoriais devem serem executados com atenção, pois qualquer que seja a falta de cuidado, origina os erros acidentais, podendo alterar o resultado final.
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REFERÊNCIAS
CHRISPINO, Álvaro. Manual de Química Experimental. São Paulo: Ática S.A., 1991.
CHANG, Raymond. Química geral: conceitos essenciais. 4. ed. São Paulo: Bookman, 2010.
CARDOSO ROCHA FILHO, Romeu; SILVA, Roberto Ribeiro da. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: Mackron Books, McGraw-Hill, 1992.
RUSSELL, John Blair. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1994.
MÁXIMO, Antônio. ALVARENGA, Beatriz. Curso de Física. São Paulo: Scipione, 2000. V1. 391p.
SILVA, Roberto Ribeiro da; BOCCHI, Nerilso; CARDOSO ROCHA FILHO, Romeu. Introdução à Química Experimental. São Paulo: McGraw-Hill, 1990. 
STEVENSON,William J. Estatística aplicada à administração. São Paulo: Harper & Row do Brasil, 1981. 495p.