Relatório1 densidade

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Densidade dos sólidos e líquidos
Caroline Rodrigues Prock, Marcos Vinicios Ribeiro Elisei, Rafael Alves Nascimento
Turma 19A do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária
Turma 19A do curso de Engenharia de Alimentos
Turma 19A do curso de Engenharia de Controle e Automação
22 de maio de 2017
Resumo
 Este relatório visa proporcionar o aprendizado cálculos e determinação da densidade de três materiais, sendo paralelepípedos maciços, água e álcool. Visando o aprendizado também nos cálculos estatísticos, incluindo incertezas e erros, e tabelas para se obtiver resultados experimentais. Os cálculos serão realizados em função da massa e do volume dos mesmos. Através da prática realizada é necessário entender também sobre os conceitos de densidade e notar porque os diferentes instrumentos de medição utilizados se fazem mais ou menos precisos. Esperamos que os valores calculados sejam coerentes com os valores tabelados, sendo assim obteremos sucesso no experimento.
1 Introdução teórica
Os materiais podem ser distinguidos de duas formas, através de propriedades físicas e químicas. As propriedades físicas dividem-se em extensivas e intensivas. As extensivas são diretamente proporcionais a quantidade de matéria da substância presente na amostra, como a massa e o volume. Já as propriedades físicas intensivas, são independentes dessa quantidade de matéria, como temperatura, pressão e densidade. A densidade é uma grandeza definida pela relação entre a massa e o volume:
 (1)
A massa normalmente é pesada utilizando uma balança, o volume é determinado pela estrutura da substância em questão e, no caso de sólidos, determinado pela própria disposição da matéria. 
A densidade é também uma propriedade específica, já que cada substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias. 
O princípio de Arquimedes diz que: “Todo corpo imerso em um fluido sofre ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.”
O fluido deslocado é o volume do fluido que caberia dentro da parte imersa no fluido, estando ele totalmente ou parcialmente imerso, como mostra figura abaixo: [01]
2 Métodos Experimentais
Materiais utilizados: 
Balança analítica;
04 Paralelepípedos de alumínio;
Régua comum;
Proveta de 250ml;
90ml Água;
90ml Álcool.
O experimento foi dividido em três partes:
Parte 1 – Obtenção da densidade dos paralelepípedos
Nessa parte foi necessário com a régua medir as dimensões de cada um dos 4 paralelepípedos, assim como cada massa e anotar as medidas em uma tabela para cálculos necessários nos resultados.
Parte 2 – Obtenção da densidade dos líquidos
Nessa parte foi feita procedimento parecido com a parte 1, calcular volume e massa, porém com os líquidos dessa vez, e foi anotado as medidas em uma tabela para cálculos necessários nos resultados.
Parte 3 – Príncipio de Arquimedes
Nessa parte foi utilizado uma proveta com água, e adicionando em cada momento um dos paralelepípedos, e assim anotando em uma tabela as massas já medidas e o volume que ia aumentando, para os cálculos necessários, nessa parte também foi realizada a criação de um gráfico do volume deslocado em função da masssa.
Observação: todas as equações utilizadas estão em anexo.
3 Resultados e Discussão
Na primeira parte foram obtidos os seguintes resultados na Tabela 1:
	Bloco
	Comprimento
	Largura
	Altura
	01
	2,9 ±0,05
	1,8 ±0,05
	1,2 ±0,05
	02
	4,1 ±0,05
	1,9 ±0,05
	1,2 ±0,05
	03
	4,9 ±0,05
	1,8 ±0,05
	1,2 ±0,05
	04
	5,9 ±0,05
	1,9 ±0,05
	1,2 ±0,05
Tabela1: Medidas dos experimentos usando a régua, e todas as medidas em cm.
As demais medidas, e os cálculos efetuados com as medidas da tabela 1 foram obtidos os seguintes dados anotados na tabela 2:
	Bloco
	Massa
	Volume
	Densidade
	01
	19,64 ±0,01
	6,26 ±0,33
	3,13 ±0,17
	02
	27,97 ±0,01
	9,35 ±0,47
	2,99 ±0,34
	03
	32,18 ±0,01
	10,58 ±0,54
	3,04 ±0,20
	04
	37,48 ±0,01
	13,45 ±0,66
	2,79 ±0,14
Tabela2: Resultado da massa medida na balança, em g; volume calculado pelas dimensões, em cm³; e densidade calculada pela massa e volume, em g/cm³.
Densidade teórica alumínio: 2,7g/cm³. [02]
Na segunda parte foram obtidos o resultados da massa da proveta: 97,95±0,01 e os demais resultados anotados na tabela 3:
	Líquidos
	Massa
	Volume
	Água
	81,72 ±0,01
	90 ±1
	Álcool
	74,41 ±0,01
	90 ±1
Tabela3:. Resultado da massa medida na balança, em g; volume pela visualização da proveta, em ml;
Com os dados da tabela 3 foi calculada as densidades e anotadas comparadas a densidade teórica [03] na tabela 4:
	Líquido
	Dens. calculada
	Dens. teórica
	Água
	0,90 ±0,022
	1
	Álcool
	0,82 ±0,021
	0,79
Tabela4: Resultados das densidades em g/cm³.
Na terceira parte foram obtidos os seguintes valores anotados na tabela 5:
	Descrição
	Massa
	Volume deslocado
	Bloco 01
	19,64 ±0,01
	8 ±1
	Blocos 1 e 2
	47,61 ±0,01
	17 ±1
	Blocos 1, 2 e 3
	79,79 ±0,01
	29 ±1
	Blocos 1, 2, 3 e 4
	117,27 ±0,01
	43 ±1
Tabela5: Resultado da massa (x) medida na balança, em g; volume (y) calculado pela visualização da proveta, em ml (ml=cm³).
Com os dados da tabela 5 foi calculado os demais valores anotados na tabela 6 somente para facilitação dos cálculos dos coeficientes, sendo a última linha o Σ da coluna:
	x
	y
	x²
	y²
	x ۰y
	19,64
	8
	385,73
	64
	157,12
	47,61
	17
	2269,57
	289
	809,37
	79,79
	29
	6366,44
	841
	2313,91
	117,27
	43
	13752,25
	1849
	5042,61
	264,31
	97
	22773,99
	3043
	8323,01
Tabela6: dados para facilitação dos próximos cálculos.
Com os valores da coluna 6 foram calculados os demais coeficientes anotados na tabela 7:
	Coeficientes
	Valores
	Coeficiente angular (a)
	0,36 ±0,57
	Coeficiente linear (b)
	0,43 ±0,61
	Coeficiente de correlação (r)
	5,03 / 108
	Χ²
	69859,77
Tabela7: dados dos coeficientes obtidos a partir de fórmulas em anexo.
4 Conclusão
Através das práticas realizadas foi possível entender um pouco sobre densidade e demais cálculos, apesar de poder haver um erro não identificado. Analisando os resultados obtidos podemos observar que os valores da densidade entre os paralelepípedos não são tão discrepantes, e chega perto da teoria. A densidade do álcool também chega perto, e a da água da uma maior variação. As variações e diferenças das densidades calculadas podem ser devido a possíveis erros de paralaxe ou precisão e ajuste dos equipamentos utilizados, erros humanos e a temperatura. Levando em consideração todo o experimento e possíveis erros, conclui-se que o experimento foi bem conduzido e perto do esperado na maioria dos casos.
	
5 Referências
[1] Principio de Arquimedes. Disponível em: <http://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/> 
Acesso em: 19 de maio de 2017.
[2] Tabela de densidade dos materiais. Disponível em: <ftp://ftp.feq.ufu.br/claudio/densidade2.pdf> 
Acesso em: 19 de maio de 2017.
[3] Densidade. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade.htm> Acesso em: 19 de maio de 2017.
[4] Júlio C. Ugucioni e Jefferson Tsuchida. Apostila de Laboratório de Fisica II. Lavras-MG