Relatório 02 - Lei de Boyle

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO 
Física Experimental II – FIS316-11
Prof. Higor R. Favarim
Aluna: Roberta Péret Fernandes – 13.1.4436
Relatório sobre a prática 02: Lei de Boyle
Objetivo:
O experimento teve o objetivo de determinar a pressão atmosférica local com base na verificação da Lei de Boyle e compará-la com duas outras medidas feitas na Escola de Minas e no ICEB, ambas no campus Morro do Cruzeiro.
Introdução:
A Lei de Boyle (pV=constante) utiliza uma montagem com um tubo fino em forma de “J” onde uma de suas extremidades é fechada e confina, em temperatura ambiente, uma coluna de ar, mantida por uma coluna de mercúrio. 
A coluna de ar mantida no tubo sofre pressão atmosférica que se distribui igualmente em todas as direções e pressão da coluna de mercúrio, que varia de acordo com o tamanho desta coluna. 
 , onde:
p é a pressão sobre o ar confinado na coluna;
p0 é a pressão atmosférica local;
 é a densidade do mercúrio;
g é a gravidade; 
L é o comprimento da coluna de mercúrio no tubo.
A Lei de Boyle pode ser descrita por: onde:
A é a área da seção transversal do tubo;
h é o comprimento da coluna de ar.
Materiais Utilizados:
Tubo capilar contendo ar confinado por uma coluna de mercúrio;
Vidro com mercúrio;
Seringa para transferir o mercúrio do recipiente para o tubo;
Régua.
Procedimentos:
Colocou-se o tubo em posição vertical e mediu-se os valores de h, L e o diâmetro interno do tubo.
Adicionou-se mercúrio no tubo em intervalos alternados e registrou-se os novos valores de h e L na tabela.
Desenhou-se o gráfico 1/h X e obteve-se o valor de p0 para o caso.
Resutados e Discussões:
	L: 0,088m
	h: 0,153m
	D: 6,68x10-3m
	 13600kg/m3
	Pressão atmosférica local: 667mmHg
	h(m)
	1/h(m)
	L(m)
	
	0.115
	8.69565
	0.012
	1599.36
	0.112
	8.92857
	0.024
	3198.72
	0.109
	9.17431
	0.036
	4798.08
	0.108
	9.25926
	0.042
	5597.76
	0.106
	9.43396
	0.053
	7063.84
	0.105
	9.52381
	0.063
	8396.64
	0.103
	9.70874
	0.078
	10395.84
	0.101
	9.90099
	0.094
	12528.32
	0.099
	10.10101
	0.112
	14927.36
	0.098
	10.20408
	0.125
	16660
	0.095
	10.52632
	0.151
	20125.28
	0.088
	11.36364
	0.222
	29588.16
 Tabela1
	
Ao linearizarmos o gráfico e compararmos com a equação encontrada, temos que: 
 
 
Como o objetivo é encontrar o valor de , utiliza-se o valor de B encontrado na linearização e faz-se uma regra de três para que o valor do experimento seja comparado com o base.
Linearização do gráfico: -94175.04089
Gráfico 1/hX anexado ao relatório
À medida que sobe, um balão aumenta ou diminui de volume? Como se comporta o empuxo sobre ele?
Enquanto sobe, a densidade do ar ao redor do balão diminui e o gás dentro do balão aumenta a força em suas paredes, desse modo o balão aumenta de volume enquanto sobe, mas quando esse volume alcançado não é suportado pelo material que o constitui, ele estoura, e quando a densidade do balão se igualar à densidade externa, ele para de subir.
O empuxo é uma força para cima, gerada pelo fato de o ar externo ser mais denso que o interno, e é essa força a responsável pelo fato de o balão subir na atmosfera.
Compare o resultado da pressão atmosférica obtido pela prática com o lido pelo barômetro.
Temos que 101,3x103Pa equivale a 760mmHg, desse modo obtemos o valor encontrado no experimento: 
101,3x103Pa ---------------------- 760mmHg
 94,17504089x103 ---------------------- X
X= 706,54mmHg
	O valor encontrado na prática é mais alto que os valores lidos pelos barômetros da Escola de Minas e do ICEB, mas, por se tratar da pressão atmosférica local pode estar em uma faixa considerável. 
Conclusão:
	À medida em que era acrescentado mercúrio na coluna L, a pressão sobre a coluna h aumentava, fazendo com que a coluna de ar aprisionado no tubo diminuísse.