anotações experimento - Pressão de vapor

Prévia do material em texto

EXPERIMENTO 10 – PRESSÃO DE VAPOR 
 
1. Objetivos 
Determinar a pressão de vapor 
Traçar a curva de pressão de vapor e determinar o calor 
latente de vaporização da água 
Determinar a umidade relativa do ar 
 
2. Fundamentos 
Um pequeno volume de água num reservatório fechado é submetido a uma redução de 
pressão. Inicialmente, a redução de pressão ocorre sem alteração significativa no 
volume ocupado pelo líquido. Continuada a redução de pressão, começa a ocorrer o 
processo de vaporização. O equilíbrio entre as fases liquida e de vapor ocorre numa dada 
pressão e temperatura. A pressão em que ocorre esse equilíbrio é chamada de pressão 
de vapor. Na condição de valor saturado, a tentativa de continuar reduzindo a pressão 
implica em elevação da temperatura. Se a elevação de temperatura não pode ocorrer, 
ocorrerá a expansão com o aumento do volume ocupado pelo vapor de água. Portanto, 
um gráfico de pressão em função do volume de vapor de água pode ser utilizado para 
determinar o valor da pressão de vapor 
 
 
 
 
 
 
Se um dado volume de vapor saturado é submetido a um aumento de temperatura 
ocorrerá o aumento da pressão de vapor. A curva de pressão de vapor mostra como a 
pressão varia com a temperatura. 
 
 
 
 
 
P 
V 
PV 
PV 
T (°C) 1/T(K) 
PV 
ou 
𝑃𝑉 = 𝑃0𝑒
−𝐿 𝑅𝑇⁄ 
Em particular, no gráfico PV x 1/T(K) a curva resultante é ajustada pela 
função 
𝑃𝑉 = 𝑃0𝑒
−𝐿 𝑅𝑇⁄ 
Onde L é o calor latente de vaporização. 
 
O ar é uma mistura de gases e vapor de água. A pressão total dessa 
mistura é a soma das pressões parciais 
𝑃𝑇 = 𝑃𝑃𝑉 + 𝑃𝑔 
 
Uma medida de quanto vapor de água existe no ar é dada pela umidade 
relativa do ar definida como: 
𝑈𝑅 = 
𝑃𝑃𝑉
𝑃𝑉
 x 100% 
Onde, 
Ppv é a pressão parcial de vapor. 
PV é a pressão em que o vapor estaria saturado na temperatura do 
ambiente. 
 
A pressão parcial de vapor pode ser obtida resfriando-se uma superfície em 
contato com o ar. Como a temperatura da superfície é mais baixa que a 
temperatura ambiente, ocorre uma condensação do vapor na superfície 
(formação de neblina) que é característica de uma película de vapor 
saturado. Medindo-se a temperatura em que ocorre essa saturação, e 
consultando-se a curva de pressão de vapor, determina-se a pressão parcial 
de vapor. 
 
 
 
 
 
 
3. Dados experimentais e análises 
 
3.1 . Pressão em função da altura da coluna de vapor mantendo 
temperatura constante 
 
Posição do 
reservatório 
Δh H (acima 
de Hg) 
H (água) H (ar + 
vapor) 
P = P0 - Δh 
0 0 
-5 Δh1 
 
 
 Fazer o gráfico P x Vvapor 
 
3.2. Pressão em função da temperatura mantendo o volume de 
vapor saturado constante H ~ 15cm 
 
T (°C) Δh 1/ T(K) P = P0 - Δh 
4°C 
8 
12 
... 80 
 
 Fazer o gráfico P x T(°C) 
 Fazer o gráfico P x 1/T(K) 
 
3.3. Para determinar a umidade relativa do ar medir: 
- a temperatura ambiente e determinar a pressão de vapor a essa 
temperatura. 
- a temperatura em que ocorre a formação do orvalho na superfície 
resfriada e determinar a pressão de vapor nessa temperatura.