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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ FÍSICA EXPERIMENTAL II PROF.: DÉCIO ALVES DA SILVA EXPERIMENTO Nº 8 A capacidade térmica (capacidade calórica) de um corpo calorimétrico de liga A de cobre (a seco) Aluno: Mat.: Turma: Rio de Janeiro, 28 de outubro de 2015 EXPERIMENTO 8 A capacidade térmica (capacidade calórica) de um corpo calorimétrico de liga A de cobre (a seco) 1. HABILIDADES E COMPETÊNCIAS Ao término desta atividade o aluno deverá ter competência para: Determinar a capacidades térmica (ou capacidade calorífica) de m corpo. 2. MATERIAL NECESSÁRIO 01 câmara calorimétrica; 01 bloco calorimétrico liga A de cobre com câmaras coaxial e paralela; 01 resistor embutível com bainha inoxidável; 01 disco isolante; 02 conexões elétricas de 0,5m Vm e Pt; 01 chave liga e desliga; 01 extrator ; *01 fonte de alimentação 0 a 30 Vc; *03 conexões flexível Pt; *02 conexões flexível Vm; *02 multímetros digitais; *01 medidor digital de temperatura (neste experimento foi utilizado um multímetro com termopar flexível tipo K); *Pano de limpeza; *01 conta-gotas; *01 frasco com glicerina líquida Os itens assinalados por * não acompanham o conjunto. Figura 1 3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS A capacidade térmica (capacidade calorífica) O Valor da capacidade térmica é correspondente à quantidade de calor necessária para elevar a temperatura do corpo em uma unidade de temperatura. Logo: C = ∆Q/∆θ Neste experimento o resistor ligado por um tempo ∆t converte energia elétrica E em energia térmica ∆Q que é transferida ao bloco. Consequentemente: E = ∆Q Mas E = P ∆t e P = V i P∆t = ∆Q A Capacidade térmica será calculada por: C = P∆t/∆θ C = P/(∆θ/∆t) ∆θ/∆t = declividade da curva de aquecimento. 4. MONTAGEM Ajuste a fonte de alimentação para 15 Vcc. Coloque 1 ml de glicerina líquida na câmara central e uma gota na câmara lateral do bloco calorimétrico. Introduza o resistor embutível no orifício 1 da câmara calorimétrica. Figura 2 Como fazer as conexões elétricas utilizando o bloco calorimétrico. Execute a montagem da Figura 2, utilizando o bloco calorimétrico de liga A. Mantenha a chave LD desligada até recomendação em contrário. 5. ANDAMENTO DAS ATIVIDADES 5.1 Ligue a temperatura a cada 30s durante 20 min completando a Tabela 1 TABELA 1 t (min:s) T (s) 0 ( °C) t (min:s) T (s) 0 ( °C) 0:00 0 027 10:30 630 063 0:30 30 036 11:00 660 064 1:00 60 038 11:30 690 065 1:30 90 040 12:00 720 066 2:00 120 041 12:30 750 067 2:30 150 042 13:00 780 069 3:00 180 043 13:30 810 070 3:30 210 045 14:00 840 071 4:00 240 046 14:30 870 072 4:30 270 048 15:00 900 074 5:00 300 049 15:30 930 075 5:30 330 050 16:00 960 076 6:00 360 051 16:30 990 077 6:30 390 053 17:00 1020 078 7:00 420 054 17:30 1050 080 7:30 450 055 18:00 1080 081 8:00 480 056 18:30 1110 082 8:30 510 058 19:00 1140 083 9:00 540 060 19:30 1170 084 9:30 570 061 20:00 1200 085 10:00 600 062 5.2 Leia nos multímetros A diferença de potencial v (V) sobre o resistor embutível: v = 19,3 V A corrente elétrica i (A) que percorre: i = 1,58 A 5.3 Calcule a potência elétrica desenvolvida pelo resistor: P = 30,49 W 5.4 Construa o gráfico Temperatura (θ) Versus tempo (t) em papel milimetrado ou em uma planilha eletrônica tipo excel. 5.5 Trace uma linha de tendência e determine a declividade da curva de aquecimento: ∆θ/∆t= 85 . 27 °C/1200s = 58 °C/1200s = 0,0483 °C = 4,83.10¯² °C/s 5.6 Calcule a capacidade térmica do bloco calorimétrico empregando a expressão: C = P/(∆θ/∆t) C = 30,49/0,0483 C = 631,26 J/°C
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