Relatório Massa Específica dos Líquidos 1.2

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Universidade Estácio de Sá – Campus Macaé
	
	
	Disciplina: 
CCE0848 - FÍSICA EXPERIMENTAL II
	Experimento: 2
	
	
	Professor (a): 
CARLOS EDUARDO BARATEIRO
	Data de Realização: 12/03/2018
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Nome do Aluno (a): 
Jader Gomes de Sá Albuquerque
Robert Albuquerque
Fernando Mendonça de Carvalho Ivo
	Nº da matrícula: 
201202361749
201401423639
201703079752
	Nº da turma: 
3022
3022
3022
Experimento 2: Massa Específica dos Líquidos
Objetivos
Determinar a massa específica da água e do óleo de soja através da medição da massa e do volume e utilizando a lei de Stevin.
Introdução
Massa Específica
A massa específica (m) de uma substância é a razão entre a massa (m) de uma quantidade da substância e o volume (V) correspondente: 
Uma unidade muito usual para a massa específica é o g/cm3 , mas no SI a unidade é o kg/m3 . A relação entre elas é a seguinte:
Assim, para transformar uma massa específica de g/cm3 para kg/m3, devemos multiplicá-la por 1.000. Na tabela a seguir estão relacionadas as massas específicas de algumas substâncias.
	Substância
	
	Kg/m^3
	Água
	1,0
	1.000
	Gelo
	0,92
	920
	Álcool
	0,79
	790
	Ferro
	7,8
	7.800
	Chumbo
	11,2
	11.200
	Mercúrio
	13,6
	13.600
Densidade
A Densidade é a concentração de matéria num determinado volume. Para medir essa propriedade física é preciso considerar a interação que há entre a massa de um material e o volume que ele ocupa. 
d = m/v
Onde,
μ: densidade
m: massa
v: volume
Aparelhos
Óleo
Água; 
Balança digital
Duas Provetas
	Proveta com água
	Proveta com óleo
	
	
Roteiro do Experimento
b) Meça a massa das duas provetas (vazias) (1) e (2) a serem utilizadas com a balança digital e anote s incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 2.
c) Acrescente água na proveta (1) e óleo na proveta (2) e meça o volume indicado nas escalas das provetas (1) e (2) e anote as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 3.
d) Meça a massa de cada conjunto proveta mais liquido utilizando a balança e as incertezas consideradas – faça cinco medições e preencha a Tabela 4.
i) Com os dados da Tabela 2 calcular o valor médio da massa de cada proveta vazia e informando a incerteza desse valor médio – preencher a Tabela 8.
j) Com os dados da Tabela 3 calcular o valor médio dos volumes de cada proveta (com água e óleo) e informando a incerteza desse valor médio – preencher a Tabela 9.
k) Com os dados da Tabela 4 calcular o valor médio da massa de cada proveta (com água e óleo) e informando a incerteza desse valor médio – preencher a Tabela 10.
l) Com os dados das Tabelas 8, 9 e 10, calcular a massa especifica de cada fluido a partir da massa somente do fluido (descontando a massa da proveta) e dos volumes apurados e informando a incerteza desse valor – preencher a Tabela 11.
Dados coletados
Massa da proveta 1: 0,122kg ±5,00E-04
Desvio: 0
Massa da proveta 2: 0,0716kg ±5,00E-04
Desvio: 8,94E-04
Massa da proveta 1 com água: 0,171kg ±5,00E-04
Desvio: 1,10E-03
Massa da proveta 2 com óleo: 0,118kg ±5,00E-04
Desvio: 0
Volume da água na proveta 1: 4,96E-05m^3 ± 5,00E-08
Desvio: 5,48E-07
Volume do óleo na proveta 2: 5,16E-05m^3 ± 5,00E-08
Desvio: 5,48E-07
Massa específica da água da proveta 1: 991,935kg/m^3 ± 0,36%
Massa específica do óleo da proveta 2: 899,225kg/m^3 ± 0,58%
Cálculos
Média das medições: 
Massa da proveta 1 vazia: 
Massa da proveta 2 vazia: 
Massa da proveta 1 com água: 
Massa da proveta 2 com óleo: 
Volume da proveta 1 com água: 
Volume da proveta 2 com óleo: 
Desvio das medições: 
Fórmula: 
Desvio da massa da proveta 1 vazia: 
Desvio da massa da proveta 2 vazia: 
Desvio da massa da proveta 1 com água: 
Desvio da massa da proveta 2 com óleo: 
Desvio do volume da proveta 1 com água: 
Desvio do volume da proveta 2 com óleo: 
Massa específica da água: 
Massa específica do óleo: 
Incerteza da massa específica: 
Nota: 
1ml = 1/1000l 
1000l = 1m^3
Sendo então: 1ml = 1/10^5 m^3
Tabelas e gráficos
Tabela 2: Medição da Massa das Provetas Vazias
	
	PROVETA 1
	
	PROVETA 2
	
	Medição da massa da proveta sem liquido (kg)
	Incerteza da medição da massa da proveta (kg)
	
	Medição da massa da proveta sem liquido (kg)
	Incerteza da medição da massa da proveta (kg)
	medição 1
	0,122
	5,00E-04
	
	0,072
	5,00E-04
	medição 2
	0,122
	5,00E-04
	
	0,072
	5,00E-04
	medição 3
	0,122
	5,00E-04
	
	0,070
	5,00E-04
	medição 4
	0,122
	5,00E-04
	
	0,072
	5,00E-04
	medição 5
	0,122
	5,00E-04
	
	0,072
	5,00E-04
Tabela 3: Medição do Volume das Provetas
	
	PROVETA 1
	
	PROVETA 2
	
	Medição do volume da proveta com agua (ml)
	Incerteza da medição do volume (ml)
	
	Medição volume da proveta com óleo (ml)
	Incerteza da medição do volume (ml)
	medição 1
	50
	0,05
	
	52
	0,05
	medição 2
	49
	0,05
	
	51
	0,05
	medição 3
	50
	0,05
	
	51
	0,05
	medição 4
	49
	0,05
	
	52
	0,05
	medição 5
	50
	0,05
	
	52
	0,05
Tabela 4: Medição da Massa das Provetas com Líquido
	
	PROVETA 1
	
	PROVETA 2
	
	Medição da massa da proveta com água (kg)
	Incerteza da medição da massa da proveta (kg)
	
	Medição da massa da proveta com óleo (kg)
	Incerteza da medição da massa da proveta (kg)
	medição 1
	0,170
	5,00E-04
	
	0,118
	5,00E-04
	medição 2
	0,170
	5,00E-04
	
	0,118
	5,00E-04
	medição 3
	0,172
	5,00E-04
	
	0,118
	5,00E-04
	medição 4
	0,172
	5,00E-04
	
	0,118
	5,00E-04
	medição 5
	0,172
	5,00E-04
	
	0,118
	5,00E-04
Tabela 8: Cálculo do Valor Médio das Massas das Provetas
	Dados da Proveta 1 (agua)
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	kg
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122
	0,122
	0
	0,00
	Incerteza
	kg
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	
	
	
	Dados da Proveta 2
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	kg
	0,072
	0,072
	0,070
	0,072
	0,072
	0,0716
	0,0008944
	8,94E-04
	Incerteza
	kg
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	
	
	
Tabela 9: Cálculo do Valor Médio dos Volumes das Provetas
	Dados da Proveta 1
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	m^3
	0,00005
	0,000049
	0,00005
	0,000049
	0,00005
	0,0000496
	5,477E-07
	5,48E-07
	Incerteza
	m^3
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Dados da Proveta 2
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	m^3
	0,000052
	0,000051
	0,000051
	0,000052
	0,000052
	0,0000516
	5,477E-07
	5,48E-07
	Incerteza
	m^3
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	5,00E-08
	
	
	
Tabela 10: Cálculo do Valor Médio das Massas das Provetas Cheias
	Dados da Proveta 1
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	kg
	0,170
	0,170
	0,172
	0,172
	0,172
	0,171
	0,0010954
	1,10E-03
	Incerteza
	kg
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Dados da Proveta 2
	Unidade
	medição 1
	medição 2
	medição 3
	medição 4
	medição 5
	Valor médio
	Desvio
	Notação
	Valor
	kg
	0,118
	0,118
	0,118
	0,118
	0,118
	0,118
	0
	0,00
	Incerteza
	kg
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	5,00E-04
	
	
	
Tabela 11: Cálculo da Massa Específica do Liquido em cada Proveta
	
	Valores
	Unidade
	Incerteza (±)
	Unidade
	Massa da proveta 1 vazia
	0,122
	kg0,00
	kg
	Massa da proveta 1 com água
	0,171
	kg
	1,10E-03
	kg
	Massa da água (descontado a massa da proveta)
	0,049
	kg
	7,75E-04
	kg
	Volume da água na proveta 1
	4,96E-05
	m^3
	5,48E-07
	m^3
	Massa específica da água da proveta 1
	991,935
	kg/m^3
	0,90%
	ad.
	
	
	
	
	
	
	Valores
	Unidade
	Incerteza (±)
	Unidade
	Massa da proveta 2 vazia
	0,0716
	kg
	8,94E-04
	kg
	Massa da proveta 2 com óleo
	0,118
	kg
	0,00
	kg
	Massa do óleo (descontado a massa da proveta)
	0,0464
	kg
	6,32E-04
	kg
	Volume do óleo na proveta 2
	5,16E-05
	m^3
	5,48E-07
	m^3
	Massa específica da água da proveta 2
	899,225
	kg/m^3
	1,16%
	ad.
Analise dos Resultados
Com os valores obtidos responda aos seguintes questionamentos:
b) Na Tabela 11, informe como foi calculado a incerteza dos valores médios (desvio padrão de medidas indiretas) da massa de água e óleo. Justifique sua resposta.
A incerteza é calculada com base na dispersão em que a medição do equipamento está sujeita, esta que é verificada pelo cálculo do desvio padrão, formula:
 
Com o desvio padrão conseguimos identificar qual a variação de dispersão que a medida está sujeita, tanto para mais quanto para menos, a partir de sua média aritmética. 
c) Na Tabela 11, informe como foi calculado a incerteza dos valores médios (desvio padrão de medidas indiretas) da massa especifica de água e óleo. Justifique sua resposta.
Como a massa específica é uma medida de grandezas derivadas (kg/m^3) é preciso verificar as dispersões das grandezas envolvidas. A análise então é feita pela fórmula de desvio: 
Obteremos assim um valor adimensional que nos mostrar de forma percentual a dispersão que a massa específica terá, podendo ser verificado até pelos valores tabulados de massa específica tanto da água quanto do óleo.
g) Discuta se os resultados obtidos foram satisfatórios e as razões de eventuais discrepâncias.
Observando os valores obtidos na prática e comparando-os com os valores teóricos, podemos perceber que houve uma pequena discrepância entre eles, mas não tão significativa, a qual pode ser notada por desvios na hora do manuseio dos equipamentos e nas medições.
Conclusão 
Devemos ter em mente que cada medida coletada no experimento está sujeita a uma incerteza, tanto pelos fatores indiretos (erro de paralaxe, temperatura do ambiente em que se encontra, manuseio incorreto do instrumento de medição, entre outros) quanto os fatores diretos (relacionados ao equipamento de medição como: estado de qualidade, calibragem, sistema padronizado, etc), com isso temos ciência que as medições estão sujeitas as dispersões. No geral, o experimento foi muito importante, tivemos a oportunidade de aplicar os cálculos aprendidos na mesma aula, de forma prática e objetiva para tirarmos as devidas conclusões, e chegarmos a resultados precisos e fundamentais para identificar qualquer substancia.