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FACULDADE ESTÁCIO DE SÁ Thiago Perrelli Avelar Lima Sandro Fernandes Carlos Túlio Avila Alves RELATÓRIO EM GRUPO – FÍSICA II VASOS COMUNICANTES – TRANSFERÊNCIA DE LÍQUIDOS BELO HORIZONTE 2017 2 Thiago Perrelli Avelar Lima Sandro Fernandes Carlos Túlio Avila Alves RELATÓRIO EM GRUPO – FÍSICA II VASOS COMUNICANTES – TRANSFERÊNCIA DE LÍQUIDOS Trabalho realizado para obtenção de nota parcial na disciplina de Física II do curso de Engenharia Civil do Prof. Viviane. BELO HORIZONTE 2017 3 Table of Contents Fundamentação Teórica .................................................................................... 4 Introdução .............................................................................................................. 4 Objetivo ................................................................................................................... 5 Material ................................................................................................................... 5 Problematização ................................................................................................... 7 Desenvolvimento .................................................................................................. 7 Bibliografia ............................................................................................................. 9 4 Fundamentação Teórica O físico italiano Evangelista Torricelli (1608 – 1647), demonstrou que a pressão atmosférica ao nível do mar é igual à pressão exercida por uma coluna de 76 cm de altura. Ele pegou um tubo de vidro grande, com uma das pontas fechadas, e encheu esse tubo até a boca de mercúrio. Depois, resolveu tampar a outra ponta do tubo, colocando-a em uma bacia cheia de mercúrio. Com isso ele soltou a ponta que estava aberta e percebeu que o mercúrio ia descendo até chegar a um nível de aproximadamente 76 centímetros. Como resultado ele pôde observar que acima do mercúrio tinha um vácuo, e que quando o mercúrio chegou ao nível de aproximadamente 76 cm ele parou de descer, pois seu peso ficou equilibrado através da força que a pressão do ar aplica na superfície de mercúrio na bacia. Ou seja, 1atm é igual a 76 cm de mercúrio. Esse experimento deu origem ao Barômetro de Torricelli, que tem como finalidade medir a pressão atmosférica. Simon Stevin foi um físico e matemático belga que concentrou suas pesquisas nos campos da estática e da hidrostática, no final do século 16, e desenvolveu estudos também no campo da geometria vetorial. Entre outras coisas, ele demonstrou, experimentalmente, que a pressão exercida por um liquido depende exclusivamente da sua altura. A lei de Stevin está relacionada com verificações que podemos fazer sobre a pressão atmosférica e a pressão nos líquidos, como dito anteriormente na introdução. Como sabemos dos estudos no campo da hidrostática, quando consideramos um líquido qualquer que está em equilíbrio, temos grandezas importantes a observar, tais como: massa específica (densidade), aceleração gravitacional local (g) e altura da coluna de líquido. Introdução A pressão de um liquido não depende da forma do recipiente , mas sim da altura da coluna liquida. A lei de Stevin tem como finalidade a verificação que é feita através do procedimento feito sobre a pressão atmosférica e a pressão no liquido. Uma das aplicações do teorema de Stevin são os vasos comunicantes, que é um 5 conjunto de um ou mais vasos comunicantes que são colocados em comunicação entre si de modo que o liquido que esteja sobre ele se distribua para todos os outros. Qualquer que seja a capacidade particular de cada um dos vasos que esteja a comunicação entre os vasos devem existir para que assim se comprove a teorema de Stevin. Objetivo Neste experimento temos vasos que se comunicam entre si através de tubos, os líquidos dentro do tubo são submetidos à mesma pressão tendo em vista que o nível sempre é o mesmo. Material • Erlenmeyer com rolha • Seringa de 20 ml 6 • Pino de fixação • Copo de plástico • Mangueira 1/8”e 1/4" • Proveta 7 • Chumaço de algodão Problematização O experimento foi realizado com o intuito de descobrir se é possível concretizar a transferência de fluído de um copo de plástico para o outro com o auxilio de mangueira. Podemos descobrir que não fora possível a realização da transferência, pois sem a pressão o líquido não consegue se transferir. Desenvolvimento Para realização do experimento foi necessário encaixar uma mangueirinha de 1/8” na seringa podendo assim aspirar o liquido colorido até que se retirasse êmbolo. Ao realizar essa parte do experimento foi necessário segurar a outra extremidade livre da mangueirinha para que pudesse ser observado qual seria o comportamento do liquido durante o procedimento. Notamos que ao atingir a marca de 20 ml a agua colorida chegou ao seu nível mais baixo sem que vazasse mais liquido. Logo após colocamos 250 ml de água no Erlenmeyer, tampando-o com uma rolha o buraco maior e introduzindo a mangueira de 1/8. Verificamos que a outra extremidade da mangueira se encontrava até o fundo da proveta. Consequentemente usamos a seringa cheia de ar, no outro orifício da rolha foi usado um pino de fixação e pressionamos a seringa para a obtenção do resultado desejado. Infelizmente, o resultado obtido não foi o esperado, pois o pino de fixação usado não deu o a pressão suficiente. Ao tentarmos repetir o experimento com um chumaço de algodão, o resultado não fora como desejado, pois para que o liquido se transferisse através do chumaço de algodão precisaria de mais tempo além do que foi dado. 8 Os líquidos se transferem através da pressão atmosférica imposta sobre eles dentro de cada tubo. O estado físico em que a água se encontra na transferência de um local para o outro é chamado de estado liquido. A pressão atmosférica faz com o que o liquido se transfira de um recipiente para o outro até atingir o mesmo nível. A pressão atmosférica aplicada sobre o liquido é o que faz essa transferência ocorrer. Não foi possível realizar a retirada ou colocar mais do liquido de dentro do Erlenmeyer. O ciclo da água basicamente pode ser resumido em um processo em que a água, através do auxilio da energia solar, passa pelo processo de evaporação e se transforma em nuvens quando estão em áreas mais frias, as gotículas de água que estavam dispersas em forma de vapor passa pelo processo de condensação e voltam a ser liquidas caindo em forma de chuva. A osmose é o movimento de moléculas de um solvente através de uma membrana seletivamente permeável, de uma área com alta concentração de moléculas de solvente para uma área de baixa concentração. Nos sistemas vivos o principal solvente é a água. A membrana plasmática é mais permeável à água que a maioria das outras moléculas pequenas, íons e macromoléculas. Essa permeabilidade ocorre devido a difusão simples da água que ocorre através da membrana plasmática e a presença de canais proteicos (aquaporinas) na membrana. Conclusão O experimento para com os vasos comunicantes obteve um resultado satisfatório pois por meio dele podemos provar o princípio dos vasos comunicantes.9 Bibliografia 1. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Yearl. Fundamentos de física. Rio de Janeiro: LTC, 1996-2002. 8 v. 2. Portal InfoEscola, Vasos Comunicantes. Disponível em <http://www.infoescola.com/fisica/vasos-comunicantes/> . Acessado em 28/08/2017. 3. Portal InfoEscola, Osmose. Disponível em <http://www.infoescola.com/biologia/osmose/>. Acessado em 28/08/2017.
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