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Alessandra Moreira Fraga Centro Universitário Uninter -João Monlevade -MG- BRASIL E-mail: alessandra.fraga96@hotmail.com LAB. 20: Densidade e flutuabilidade Objetivo Aprender a distinguir quando um objeto irá boiar ou afundar. Introdução Neste laboratório, através dos experimentos, podemos observar conceitos de massa, peso, densidade e flutuabilidade. Foram feitos experimentos com diversos matérias e fluidos para que descobríssemos por que alguns corpos flutuam e outros afundam. Análise e conclusão Sabendo que o que determina quando um objeto afunda ou flutua e a densidade, torna-se de suma importância fazer os cálculos dela. Para tal é preciso conhecer a massa e o volume do objeto. Para cada objeto ou fluido encontramos a densidade, conforme as tabelas acima, e concluímos que para o objeto afundar ou boiar, analisamos a densidade do objeto e a densidade do meio em que está colocado . Se o objeto tem a densidade maior que a densidade do fluido, ele irá afundar. E se o objeto tem densidade menor que a densidade do fluido, ele irá flutuar. Observamos os cálculos da força de empuxo, que atua contrária ao peso do objeto, ajudando também na análise de flutuabilidade, pois se o peso (massa x gravidade) for menor que o empuxo, o objeto irá flutuar. Sendo o peso maior que a força de empuxo, irá afundar. Para cálculo de força de empuxo, de vemos usar massa x gravidade. LAB.21: Pressão e volume de gases Objetivo Descobrir como o volume de um balão, preenchido com gás, é afetado ao exercermos diferentes pressões sobre ele. Introdução O filósofo e teólogo Robert Boyle estudou as propriedade s dos gases no século XVII. Ele percebeu que os gases se comportavam como molas . Ao comprimir ou expandir, os gases tendem a voltar ao seu volume original. Boyle estudou a relação entre a pressão e o volume de um gás e resumiu seus resultados no que hoje são as chamadas de leis de Boyle. Observando os dados abaixo coletados a partir dos experimentos, chegamos à conclusão de que à medida que a pressão aumenta, o volume do gás diminui. A relação entre volume e pressão é proporcional e linear. LAB.22: Calor específico de metais Objetivo Comparar o calor específico da água com o de alguns metais comuns e tirar conclusões relacionadas à aplicação dessas propriedades. Introdução Neste experimento, foi comparado o calor específico de metais comuns com o calor específico da água. E o calor especifico afeta a variação de temperatura de uma substância. Algumas substâncias necessitam de mais calor para aumentar sua temperatura em relação a outras. A quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de 1 g de certa substância em 1 °C é o que chamamos de calor específico dessa substância. A água, por exemplo, tem calor específico de 4.18 J/(g · °C). Analisando a variação de temperatura da água, ela ganha calor. Portanto para os cálculos os valores são positivos, entretanto os metais em contato com a agua perdem calor e ficam nos cálculos de calor especifico com a temperatura negativa. Variação de temperatura da água quando colocado a amostra de metal, calculando: Temperatura inicial : 25º C Temperatura fina l com a am ostra de alumínio: 27,39º C Variação de temperatura : 2,39º C Temperatura inicial: 25ºC Temperatura fina l com a am ostra de Aço: 29,20º C Variação de temperatura : 4,2º C ** A água ganha temperatura A água neste processo recebe calor, portanto sua equação será : Com alumínio Q = m x ∆t x C Q= 99,8 x 2,39 x 4.18 4 Q = 997,98 J Com Aço Q = m x ∆t x C Q= 99,8 x 4,2 x 4.184 Q = 1.753,76 J Já os metais neste processo, perdem calor e sua equação fica: Variação de temperatura do metal, quando colocado na água: O Alumínio Temperatura inicial: 200º C Temperatura fina l quando colocada na água : 27,39º C Variação de temperatura do Aluminio: - 172,61 ( o sinal negativo indica a perda de temperatura). O Aço Temperatura inicial: 200º C Temperatura fina l quando colocada na água : 29,20º C Variação de temperatura do Aluminio: - 170,80º ( o sinal negativo ndica a perda de temperatura) Para o Alumínio -Q = m x ∆t x C -997,98 = 7,3546 x (27,39 - 200) x .C -1.269,48 C = -997 ,98 C = 0,786 J Para o Aço - 1.753,76 = 23,3 374 x ( 29,20 – 200) x C -3.986,03 C = -1.7 53,76 C = 0,44 J Baseado neste experimento, podemos deduzir que as panelas de aço inox, serão panelas que irão esquentar mais rápido, pois seu calor especifico e mais baixo que do alumínio e por tanto serão mais rápidas gerando economia de tempo e energia para o preparo dos alimentos sendo mais eficientes. As panelas de alumínio precisam de mais calor. Seu calor especifico é mais alto perdem calor para o meio também com mais facilidade. Para o caso contrário (ganhando temperatura), latas de alumínio e de aço que são retirada s do congelador, perdem calor para o ambiente, ten dendo ao equilíbrio. Mais rápido o aço inox que as latas de alumínio. Experimento: Aplicando a mesma quantidade de calor, em dois casos diferentes. O primeiro caso somente água, e no segundo caso água e aço, observamos que : Q=M x ∆t x C Isolando ∆t, temos que ∆ t = __Q _ A variação de temperatura é inversamente proporcional à MxC massa. Quem possuir menor massa, terá maior temperatura. Diferença entre as amostras Q = 409,13J LAB. 23: Mudanças de estado físico Objetivo Estudar as mudanças do estado físico da água: do estado sólido ao estado líquido e ao estado gasoso. Introdução Muitas substâncias podem existir tanto no estado sólido quanto no estado líquido. Uma substância no estado líquido tem energia térmica maior em relação ao estado sólido. O ponto de fusão designa a temperatura na qual uma substância passa do estado sólido ao estado líquido. As moléculas que constituem um gás contêm m ais energia térmica do que as moléculas da mesma substância no estado líquido. As moléculas de um gás estão mais espaçadas umas das outras em relação às moléculas de um líquido. A transição da forma líquida para a gasosa é chamada de evaporação e ocorre quando fervemos um líquido. O ponto de fusão e o ponto de evaporação são propriedades específicas de uma substância. Químicos frequentemente utilizam o ponto de fusão e o ponto de evaporação para identificar as substâncias. Construindo gráfico com as fases do experimento. Dentro do calorímetro a 0º existem dois estados físicos, sólido e líquido. Aplicando conceitos O que aconteceu com a temperatura enquanto ainda havia gelo na água? Por quê? A temperatura diminiu porque ocorreu troca de calor entre o gelo e a água, até atingir a temperatura mínima da água, antes de se tornar sólio, depois a temperatura subiu ate a temperatura ambiente do líquido (ponto de fusão). Depois que o gelo derreteu a temperatura aumentou. O aquecedor continuou ligado após a água atingir seu ponto de evaporação. A água manteve a mesma temperatura. Relacionando causa e efeito A pressão típica, normal, do ar no nível do mar é de 760 Torr. Essa pressão pode variar ±15 Torr dependendo do clima. Por exemplo, a pressão diminui em meio a uma tempestade e aumenta quando o climaestá bom, com o céu limpo. O ponto de evaporação da água com pressão normal é de 100 °C. A partir de suas observações sobre o ponto de evaporação e a pressão do ar, o que você conclui? Quanto menor a pressão do ar, menor o esforço das moléculas, e menor o ponto de ebulição da água. Analisando Na vaporização, precisa de mais energia, porque assim acontecem as quebras intermoleculares, sendo que no estado gasoso as moléculas estão mais afastadas umas das outras, do que no estado líquido.
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