RELATÓRIO 02 EXPERIMENTO DE MEDIDA DE TEMPERATURA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ 
INSTITUTO DE ENGENHARIA MECÂNICA – IEM 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 02: EXPERIMENTO DE MEDIDA DE TEMPERATURA 
 
 
AMANDA DOS SANTOS LIMA – 2016015160 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITAJUBÁ 
2018 
1. INTRODUÇÃO 
 Temperatura pode ser definida como uma grandeza escalar que define o 
grau de agitação das moléculas em um determinado sistema. É definida pela 
Físico-química como uma grandeza comum a todos os corpos que estão em 
equilíbrio térmico. [1] 
 Pode-se também definir o conceito de um dos fenômenos relacionados a 
temperatura, a solubilidade. Consiste basicamente em uma quantidade máxima 
de soluto que pode ser dissolvida em um determinado volume de solvente, a uma 
determinada temperatura e, formando um sistema estável. Cada substância 
química possui um determinado coeficiente de solubilidade em uma temperatura 
e pressão específica, ou seja, possui uma capacidade própria de se dissolver em 
um solvente. Dependendo da quantidade de soluto e solvente que utilizamos, 
podemos ter três tipos de soluções [2]: 
• Insaturada: acontece quando a quantidade de soluto é inferior ao 
coeficiente de solubilidade, sendo possível dissolver mais soluto. 
• Saturada: quando possui a máxima quantidade de soluto em uma dada 
quantidade de solvente, restando um corpo de fundo. 
• Supersaturada: Solução em que o solvente contém mais soluto dissolvido 
do que seria esperado à mesma temperatura. 
 A solução supersaturada é obtida quando pegamos uma solução saturada 
com corpo de fundo e a aquecemos, para que o coeficiente de solubilidade seja 
maior à medida que a temperatura aumenta. Quando a temperatura volta a sua 
medida inicial, sem nenhuma perturbação, o soluto permanece dissolvido, criando 
assim a solução supersaturada. Nesse tipo de solução é extremamente instável, 
sendo fácil de precipitar com o soluto em excesso. No experimento a seguir, 
podemos identificar esse fenômeno através da cristalização do acetato de sódio, 
causado pela perturbação da substância [3]. 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
 O experimento de Medida de Temperatura foi realizado a partir do 
fenômeno onde ocorreu uma variação de temperatura. Sendo possível então 
compreender o fenômeno térmico em questão, descrevê-lo e fazer medidas de 
temperatura com mudança de fase. 
2.1. Materiais e equipamentos 
 No experimento em questão, foram utilizados os seguintes equipamentos: 
• 1 recipiente de 300 ml 
• 30 g de água 
• 220 g de Acetato de Sódio Trihidratado 
• 1 cronômetro 
• 1 termômetro digital -50°C a 300°C 
 
2.2. Procedimento experimental 
 2.2.1. Fênomeno 
 Inicialmente foram misturados 220g de CH3COONa · 3H2O (acetato de 
sódio tri-hidratado) com 30g de água, de forma que a solução estivesse quase no 
ponto de saturação. Após realizada tal dissolução, o recipiente foi aquecido em 
banho maria, consequentemente, aquecendo a mistura. 
 Posteriormente, a mistura foi resfriada até que se atingisse a temperatura 
ambiente, sem a interferência de agentes externos. Sabe-se que a temperatura 
de fusão do acetato de sódio tri-hidratado é em torno de 54°C. 
 2.2.2. Experimento 
 No momento do experimento, com a mistura resfriada a temperatura 
ambiente, o termômetro é então introduzido na mistura. 
 Uma pequena amostra de CH3COONa · 3H2O é pulverizada sobre a 
mistura em temperatura ambiente. 
 Posteriormente, é possível observar a variação de temperatura na mistura 
com a mudança de fase, determinando assim a temperatura final (52,5 ± 0,5) °C, 
como mostrado na Figura 1. 
 
Figura 1: Temperatura final de solubilização. 
 É possível também determinar as temperaturas da mistura ou a 
concentração de acetato de sódio através do diagrama de fases de acetato de 
sódio e água (Figura 2), porém esse método não foi utilizado no experimento. 
 
Figura 2: Diagrama de fases de acetato de sódio e água. 
3. MEDIDAS E CÁLCULOS 
 A determinação das medidas e cálculos pode ser realizada a partir das 
imagens obtidas do experimento. Uma vez que, observando o experimento é 
possível constatar a mudança de fase, a transformação da mistura em fase líquida 
para uma fase sólida de acetato de sódio. Tal fase sólida é fácil de ser reconhecida 
e, posteriormente calculada sua relação com a fase líquida. 
 Para obter tal relação, considerou-se o recipiente como tendo uma forma 
retangular, a fim de facilitar os cálculos. Também, foi determinado que a fase 
sólida poderia ser dividida em diferentes formas geométricas, que possuem 
equações simples para determinação de sua área total. 
 Com as imagens da solidificação da mistura foi possível observar 
nitidamente todas as etapas da variação de temperatura e mudança de estado. 
Estas, foram divididas em 15 momentos, desde a entrada do termômetro até a 
estabilização do fenômeno. 
• Primeiro momento (1 segundo): 
 
Área total = Áreatriângulomaior + Árearetângulo + Áreatriângulomenor 
Área total = 
6 . 7
2
 + 2.6 + 
4 . 6
2
 = 45 mm2 
 
• Segundo momento: 
 
Área total = Áreatriângulo + Áreatrapézio 
Área total = 
30 . 13
2
 + 
( 13+ 8 ) . 9
2
 = 289,5 mm2 
• Terceiro momento: 
 
Área total = Áreatrapézio + Áreatrapézio 
Área total = 
( 23+ 5 ). 46
2
 + 
( 23+ 18 ) . 9
2
 = 828,5 mm2 
• Quarto momento: 
 
Área total = Áreatriângulo + Árearetângulo + Árearetângulo 
Área total = 
15 . 30
2
 + 10 . 30 + 25 . 25 = 1150 mm2 
• Quinto momento: 
 
Área total = Áreatriângulo + Árearetângulo + Árearetângulo 
Área total = 
10 . 21
2
 + 16 . 21 + 26 . 35 = 1351 mm2 
• Sexto momento: 
 
Área total = Áreatriângulo + Árearetângulo + Árearetângulo 
Área total = 
12 . 26
2
 + 14 . 26 + 28 . 30 = 1360 mm2 
• Sétimo momento: 
 
Área total = Áreatriângulo + Árearetângulo + Árearetângulo 
Área total = 
8 . 16
2
 + 20. 16 + 28 . 40 = 1504 mm2 
• Oitavo momento: 
 
Área total = Áreatriângulo 
Área total = 60 . 30 = 1800 mm2 
 Assim, a partir dos cálculos da área em cada momento e, sabendo a área 
total final é possível determinar o percentual de fase sólida em cada momento, 
dividindo essa área pela área total. Pode-se também relacionar o percentual com 
o tempo e com a temperatura em cada momento. Esses valores podem ser 
observados na Tabela 1. 
Tabela 1: Coleta de dados. 
Tempo (s) Temperatura (ºC) Percentual (%) 
1 21 2,5 
2 21 16 
3 21 46 
4 31 63,8 
5 31 75 
6 46 75,5 
7 46 83,5 
8 46 100 
9 49 100 
10 49 100 
11 49 100 
12 51 100 
13 52,5 100 
14 52,5 100 
 A partir dos dados obtidos é possível construir um gráfico tempo x 
percentual e, assim é possível comprovar e compreender melhor o fenômeno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
0
20
40
60
80
100
120
0 2 4 6 8 10 12 14
Tempo x Percentual fase sólida
0
10
20
30
40
50
60
0 2 4 6 8 10 12 14
Tempo x Temperatura 
4. CONCLUSÃO 
 Após realizado todo o procedimento experimental, pode-se observar que a 
mistura sofreu uma transformação de estado, mudando de líquido para sólido ou 
seja, solidificação. Observa-se também, a partir dos dados obtidos e do gráfico 
plotado, que ocorreu um aumento da temperatura do sistema, o que caracteriza o 
fenômeno como um processo exotérmico. 
 Inicialmente, quando a água foi aquecida e solubilizado o Acetato de Sódio, 
uma solução saturada foi prepara aquela temperatura. A medida que a solução foi 
sendo resfriada ela se tornou supersaturada, o que significa que ela tem mais soluto 
dissolvido do que seria possível na temperatura inicial. Mas, por se tratarde uma 
solução muito instável, conforme é acrescentada uma pequena quantidade de 
acetato de sódio com água, a solução começa a se cristalizar, devido a esta 
perturbação na solução fornecer uma quantidade mínima de energia ao sistema. 
Podemos concluir então, que durante esse processo é liberado o calor 
latente, isto é, o sistema fornece energia ao ambiente em forma de calor, energia 
esta que foi acumulada durante o processo de dissolução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5. BIBLIOGRAFIA 
[1] ] JÚNIOR, Joab Silas Da Silva. O que é temperatura?. Brasil Escola. 
Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-
temperatura.htm>. Acesso em 18 de abril de 2018. 
[2] Soluções. Disponível em 
<https://www.mundovestibular.com.br/articles/1105/1/SOLUCOES/Paacutegina1.
html>. Acesso em 18 de abril de 2018. 
[3] RIBAS, Jeferson Ferreti; BROIETTI, Fabiele Cristiane Dias; LEAL, Luana 
Pires Vida; PASSOS, Marinez Meneghello. Soluções saturada, insaturada e 
supersaturada e suas representações por licenciandos em Química. 
Disponível em <https://periodicos.utfpr.edu.br/actio/article/download/6795/4436>. 
Acesso em 16 de maio de 2018.