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INSTITUTO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR DE BRASÍLIA CAMPUS OESTE - CURSO: ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: FENÔMENOS DE TRANSPORTE DOCENTE: Me. CARLOS DA SILVA DOS SANTOS DISCENTES: DANIELE DA SILVA MARQUES – Matrícula: 15112140013 LEONARDO SILVA – Matrícula: 16112140025 TATTIANE BATISTA SOARES - Matrícula: 17212140005 WAGNER ALVES DO NASCIMENTO – Matrícula: 15112140008 Data da Aula Experimental: 26 de Agosto de 2017 RELATÓRIO REFERENTE À AULA EXPERIMENTAL DE: Determinação da Massa Específica de um líquido - Picnômetro EXPERIMENTO 1: Determinação da Massa Específica de um líquido - Picnômetro 1. RESUMO Esse experimento visa determinar a massa específica de três diferentes fluidos. Considerando que massa específica de uma substância é definida como a relação entre a massa de uma porção compacta dessa substância e o volume ocupado por ela, o experimento compreenderá a pesagem (determinação da massa) de amostras com volume pré-determinado (20mL) de cada fluido, a saber: água, álcool em gel e detergente líquido. 2. INTRODUÇÃO As propriedades dos materiais são agrupadas em químicas e físicas. As propriedades químicas descrevem uma transformação química, tal como a interação ou transformação de uma substância com outra. As propriedades físicas não envolvem qualquer mudança na composição ou identidade da substância, isto é, são propriedades que podem ser observadas e medidas sem modificação de sua composição. As propriedades físicas podem ser subdivididas em gerais ou específicas, organolépticas e intensivas ou extensivas. As propriedades intensivas têm valores estabelecidos para cada substância e não dependem da quantidade de substância, como por exemplo, a temperatura, o ponto de ebulição, calor específico, massa específica etc. A massa específica de uma substância é definida como a relação entre a massa e o volume dessa substância. Mesmo que a massa e o volume dependam da quantidade da substância (essas são propriedades extensivas), a razão é constante a uma dada temperatura, o que a torna uma propriedade física importante e que pode ser utilizada para distinguir um material puro de um impuro, o estado em que se encontra etc. Cada substância pura tem uma massa específica própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias. A definição de massa específica (ρ) é idêntica à de densidade, porém é usado quando se refere às substâncias, e não a um objeto sólido qualquer, a menos que este seja homogêneo e isotrópico. A massa específica é o quociente entre a massa do fluido e o Volume que contém essa massa. A unidade S.I. para a massa específica é o quilograma por metro cúbico (kg/m³), porém é mais comum utilizarmos os submúltiplos g/cm³ ou g/ml. Picnometria é uma palavra de origem grega, é a junção do termo grego puknos (denso) com metron (medida). Em termos práticos a picnometria é uma técnica laboratorial desenvolvida para determinar a densidade e a massa específica de líquidos utilizando-se um Picnômetro. ρ = m V O picnômetro consiste num recipiente fabricado com material adequado (vidro, aço inox, latão, bronze, alumínio polido, etc) e que tenha o seu volume determinado com precisão, ou seja, construído cuidadosamente de forma que o volume de fluido que o preencher seja sempre o mesmo. É preciso calibrar o picnômetro com água, verificar a temperatura, fazer várias medições, colocar o produto com cuidado, pois procedimentos laboratoriais exigem cuidados e precisão. Alguns modelos de picnômetros: Para determinar a massa específica de um líquido, o picnômetro é pesado vazio, depois cheio com água destilada até a marca para determinar o seu volume a certa temperatura e, em seguida, preenchido da mesma maneira com o líquido de teste. As determinações devem estar na mesma temperatura para serem válidas. Picnômetro com volume definido em certificado de calibração não requer a determinação do volume com água. Uma simples subtração entre os valores da pesagem com o fluido e da pesagem do picnômetro vazio resultará na massa do fluido. Como o volume já é conhecido, basta dividir o peso obtido (massa) pelo volume e obter-se á o valor da massa específica da substância, neste caso, dos fluidos: água, álcool e detergente. 3. PROCEDIMENTO (Aula Experimental) 3.1 Material Utilizado - 03 Picnômetros; Na aula experimental foram utilizadas seringas descartáveis de 20mL como picnômetro; - Balança digital; - Fluidos para realização do ensaio: água, álcool em gel e detergente; - Frascos para descarte dos fluidos; - Papel Absorvente. 3.2 Procedimento: 1. Pesar a seringa descartável (picnômetro) seca, determinando a massa inicial (ms); 2. Preencher a seringa descartável (picnômetro) com fluido que se deseja conhecer a massa específica até transbordar e então ajustar o menisco formado pelo fluido de forma que o volume seja, precisamente, 20mL; 3. Secar a parte externa com o papel absorvente; 4. Pesar a seringa descartável (picnômetro) com o fluido e anotar a massa (massa total = mt); 5. Desprezar o fluido; 6. Lavar cuidadosamente a seringa (picnômetro) para o próximo ensaio; 7. Repetir os passos de 1 a 6 para os demais fluidos, com as seringas correspondentes, completando a tabela. Imagens do Experimento 1: 4. RESULTADOS E ANÁLISES DOS RESULTADOS Experimento 1: Determinação da massa específica dos fluidos: água, álcool gel, detergente 20 ml ms mt mF = mt- ρ = mF/V [g] [g] [g] [g/cm³] Água 11,67 31,70 20,03 1,002 0,997 25°C¹ Álcool em Gel 11,31 30,09 18,78 0,939 0,860 20°C² Detergente 13,05 35,48 22,43 1,122 1,020 25°C² ¹ Fonte: Handbook of Chemistry and Phys ics , CRC press , Ed 64 ² Fonte: Conforme FISPQSs disponíveis em s i tios eletrônicos (ver Referências Bibl iográficas) FLUIDO Picnômetro (Seringa) ρ (Valores literatura) [g/cm³] - Temperatura °C Volume: 20ml ~ 20cm³ ~ 2x10-5m³ O valor encontrado para a massa específica da água corresponde ao valor da massa específica da água a uma temperatura de 4°C condição esta que não ocorria no laboratório. Ademais, a temperatura é um parâmetro essencial na determinação da massa específica e que foi negligenciada durante o experimento. De modo geral os valores encontrados para as massas específicas dos fluidos seguem uma proporção, ou seja, embora os valores encontrados não correspondam aos valores de referência, há uma coerência entre os valores apresentados. Conforme Fichas de Informações de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) disponíveis verificou-se que o álcool em gel é o fluido com massa específica menor e o detergente líquido possui a maior massa específica e esta relação foi mantida nos resultados. Além da não observância da temperatura no momento do experimento, vários outros fatores podem ter corroborado para que os valores encontrados para as massas específicas não fossem precisos, como a utilização de balanças e seringas não calibradas. É notório que somente o primeiro grupo a executar o procedimento pode obter a massa das seringas (ms) realmente secas e sem resíduos dos fluidos deixados nas seringas pelos experimentos precedentes. Tem-se ainda a possível leitura incorreta do menisco formado pelos fluidos ou mesmo a impureza destes. 5. CONCLUSÃO Os valores de massa específica encontrados no experimento foram: - 1,002g/cm³ (1002kg/m³) para a água; - 0,939g/cm³ (939kg/m³) para o álcool em gel e - 1,122g/cm³ (1122kg/m³) para o detergente líquido. 1. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BRANCO. Raimunda Nonata Consolação. Relatório - Determinação Experimentalda Massa Específica de Líquidos. 2011 – Disponível em: <https://pt.scribd.com/doc/54661453/Relatorio- Determinacao-Experimental-da-Massa-Especifica-de-Liquidos> - Acesso em 02 de setembro de 17 ANDRADE. João Carlos et al. A Determinação da Densidade de Sólidos e Líquidos. Chemkeys. 2004 – Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf?sequence=3 > – Acesso em 02 de setembro de 2017. ALMANAQUE DO IPEM-SP. 2012 – Disponível em: <https://ipemsp.wordpress.com/2012/04/02/medicoes-estranhas-picnometria/> – Acesso em 02 de setembro de 2017 FISPQ Detergente líquido Atol – Disponível em: <http://www.ype.ind.br/uploads/produtos/fispq/FISPQ_LAVA-LOUCAS_ATOL_GENERICO.pdf> - Acesso em 07 de setembro de 2017 RODRIGUES. Luis Eduardo Miranda. - Escoamento laminar e turbulento - IFSP. – Disponível em: http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula10.pdf - Acesso em: 05 de setembro de 2017 TABELA DE PROPRIEDADES FÍSICAS DA ÁGUA DOCE – Disponível em: https://www.agro.ufg.br/up/68/o/1.1.2__Propriedades_dos_fluidos.pdf> Acesso em 05 de setembro de 2017 TOMAZ Plinio. Lei de Stokes. 2013 – Disponível em: <http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/livros/livro_remocao/capitulo08.pdf> Acesso em 07 de setembro de 2017 AULA PRÁTICA Nº 3 – MEDIDAS DE PRESSÕES – UFJF – Disponível em: <http://www.ufjf.br/engsanitariaeambiental/files/2012/03/AULA-PR%C3%81TICA- 03_MecFlu.pdf > - Acesso em 07de setembro de 2017 RESOLUÇÃO NORMATIVA 1/78 - ANEXO III Das Especificações. - ANVISA – 1978 – Disponível em: <http://www.anvisa.gov.br/anvisalegis/resol/01_78.htm > Acesso em: 07 de setembro de 2017 FICHA DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS: DETERGENTE NEUTRO – Quimidrol - Disponível em:<http://www.quimidrol.com.br/media/blfa_files/Detergente_Neutro_All_Clean_1.pdf> Acesso em: 08 de setembro de 2017 FICHA DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS: DETERGENTE NEUTRO - Mega Química – Disponível em: <http://www.megaquimica.ind.br/wp-content/uploads/2013/04/FISPQ-Mega- %C3%81lcool-em-Gel-Multiuso.pdf> Acesso em: 08 de setembro de 2017 FICHA DE SEGURANÇA DE PRODUTOS QUÍMICOS: ALCOOL EM GEL- Tangará Química – Disponível em: <http://www.tangaraquimica.com.br/wp-content/uploads/2016/10/FISPQ-%C3%81LCOOL- EM-GEL-65-INPM.pdf> Acesso em: 07 de setembro de 2017
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