Relatorio calor especifico

Prévia do material em texto

Universidade Paulista – Unip
CAMPUS SOROCABA – SP
ENGENHARIA BÁSICA
DISCIPLINA: Elétrica Básica
	 Calor Específico
	
	
	
Laboratório
Prof. Dr. Luiz Fernando Charbel
Teoria
Prof. Jonas
	
Sorocaba 
30/04/2014 
Terça-feira (depois do intervalo) 
	
Nomes 
Luiz Carlos T. Frendenberg Júnior – EC2R17
Marlon da Silva Vanzei – EC3T17
Carlos Joaquim Ramos – EC2R17
Ivan Maximiliano Pereira – EM3R17
Allan José da Silva – EM3R17
Jonatas Oliveira A. da Silva – EM3R17
Valmir Pereira dos Santos – EC2R17
Ricardo Yates dos S. Jr – EC2R17
Reinaldo Souza de Araújo – EC3T17
Douglas Rodrigues da Silva – EM3R17
Leandro de Paula Santos – EM3R17
Danilo Aparecido dos Santos – EM3R17
Luis Guilherme Mariano – EM3R17
Jose Osmar dos Reis da Silva – EC3T17
Lucas Castilho Maria – EC3T17
Lucas Castilho Maria – EC3T17
Kleidiane Frota Assunção – EC2R17
Lincoln Toshikazu Kamimura – EM3R17
Leonardo Gomes A de Souza – EM3R17
Paulo Eduardo Macedo – EM3R17
João Marcos de Lima – EM3R17
Luciano Jonas de Oliveira – EM3R17
Rafael Claro Mansani – EC2R17
Dario Muniz Júnior – EM3R17
José Ariobaldo da Silva – EM3R17
	
	
Resumo
O experimento traz a ideia de verificar as propriedades do calor específico. Comparando entre dois materiais, pois cada material possui um calor específico único, independente da massa.
 Utilizando um calorímetro, balança de precisão, bloco de alumínio, bloco de latão, proveta e bico de Bunsen.
Percebemos com esse experimento que a quantidade de calor recebida ou cedida para entrar em equilíbrio térmico depende do calor específico dos matérias.
Introdução: Calor específico
Calor específico é uma grandeza física intensiva que define a variação térmica de determinada substância ao receber determinada quantidade de calor. Também é chamado de capacidade térmica mássica. A unidade no SI é J/(kg.K) (joule por quilograma e por kelvin). Uma unidade usual bastante utilizada para calores específicos é cal/(g.ºC) (caloria por grama e por grau célsius).1
Em rigor há dois calores específicos distintos: o calor específico sob volume constante  e o calor específico sob pressão constante . O calor específico a pressão constante é geralmente um pouco maior do que o calor específico a volume constante, sendo a afirmação verdadeira para materiais com coeficientes de dilatação volumétrico positivos. Em virtude do aumento de volume associado à dilatação térmica, parte da energia fornecida na forma de calor é usada para realizar trabalho contra o ambiente a pressão constante e não para aumentar a temperatura em si; o aumento de temperatura experimentado para um sistema à pressão constante é pois menor do que aquele que seria experimentado pelo mesmo sistema imposto o volume constante uma vez mantida a mesma transferência de energia na forma de calor. No caso do calor específico a volume constante, toda a energia recebida na forma de calor é utilizada para elevar a temperatura do sistema, o que faz com que  - em virtude de sua definição - seja um pouco menor. A diferença entre os dois é particularmente importante em gases; em sólidos e líquidos sujeitos a pequenas variações de volume frente às variações de temperatura, os valores dos dois na maioria das vezes se confundem por aproximação. Em análise teórica e de precisão, contudo, é importante a diferenciação dos dois.
Materiais e Métodos
Materiais utilizados:
2 Calorímetro
1 Balança de Precisão
1 Bloco de Alumínio
1 Bloco de Latão
1 Proveta
1 Bico de proveta
	
	
	
	
	
	
 
Métodos:
O primeiro passo aquecer a água até a temperatura de ebulição de 96ºC, foi colocado o bloco de alumínio para entrar em equilíbrio térmico com a água.
Depois de um certo tempo foi colocado o bloco de alumínio em outro calorímetro com água a temperatura ambiente 21ºC.
Após um período agitamos o calorímetro afim de, acelerar o equilíbrio térmico.
Medimos todas temperaturas e verificamos o calor específico do material por meio de cálculos.
Com o Latão foi executado o mesmo processo.
Resultado e Análise
Calculo do calor específico do Alumínio.
Q1 + Q2 = 0
mH2O.cH2O.(θf- θi)H2O + mAl.c Al.( θf-θi)Al=0
100,05 . 1. (24-21) +18,32. cAl.(24-96)=0
cAl = 0,228 cal/g.ºC
Erro percentual 
E % Al = ((0,228 - 0,219) / 0,219) .100 = 4.1%
Calculo do calor específico do Latão.
Q1+Q2=0
mH2O . cH2O.( θf-θi)H2O + m Latão . cLatão . ( θf-θi)Latão = 0
100,19.1.(26-22)+57,84. cLatão . (26-102) = 0
cLatão = 0,091 cal/g.ºC
Erro percentual 
E % Latão = ((0,091 - 0,094) / 0,094).100 = -2,9%
Analise de erros:
1.Aluminio:
Pode-se explicar o erro ocorrido pelo seguinte fenômeno utilizando a seguinte expressão utilizando o calor real do alumínio.
Q1+Q2=0
mH2O . cH2O . (θf- θi)H2O + mAl.cAl . ( θf-θi)Al=0
Constando que agora já temos valores de temperatura inicial e final da agua, o calor especifico real do alumínio. Vai ser mantido incógnito o valor inicial do alumínio para sabermos com que temperatura ele realmente entrou no calorímetro, ficando assim:
100,05 . 1 . (24-21) + 18,32 . 0,22 . (24-θi)Al=0
396,88 = 4,03 θi
ΘiAl = 396,88/4,03
ΘiAl =98, 44°C 
Ou seja:
O aluminio tinha a principio 2,44°C no período antes de entrar no calorímetro e depois que saiu da caneca com agua, a energia que recebeu do fundo foi maior que a dissipada no ar do ambiente, ou tratando de calorias
mAl . ΔθAl . cAl= Total de calorias
18,32 . 2,44 . 0,22= 9,834 cal ou 41,106J.
Por causa do alumínio estar em contato com o fundo da caneca em contato direto com o fogo, a agua estava recebendo calor latente pois estava mudando seu estado físico, porem o alumínio recebeu calor sensível por meio desse contato que acarretou uma temperatura maior que a da agua. 
2.Latão
Também podemos explicar da mesma maneira usando o valor real do calor especifico do latão mantendo seu valor de temperatura inicial icognito:
mH2O . cH2O.(θf-θi)H2O + m Latão . cLatão . (θf-θi)Latão = 0
100,19 . 1 .(26-22) + 57,84 . 0,094 . (26-θi) Latão =0
539,68 - 5,44θi=0
ΘiLatão=539,68/5,44
ΘiLatão=99,2°C 
Por estes números, podemos concluir a diferença de 2,8°C, que o latão perdeu no processo da saída da caneca com agua fervente, até a entrada no calorímetro. Embora seja melhor condutor térmico que o alumínio e também tenha recebido calor sensível do fundo, a perda para o ambiente foi maior que a do ganho. Ou tratando de energia podemos dizer:
mLatão . ΔθLatão . cLatão= total de calorias
100,19 . 2,8 . 0,094= 26,37cal ou 110,22J
Sendo assim ele perdeu o 26,37 calorias ou 110,22 joules de energia
Conclusão
Concluímos que o alumínio tem o calor específico maior do que o do Latão, assim fazendo a troca de calor com menos facilidade.
Bibliografia
	http://pt.wikipedia.org/wiki/Calor_específico
	Acessado – 5 de Maio 2014 – 09:35h.