RELATÓRIO FISICO QUÍMICA 9 (1)

Prévia do material em texto

Objetivo
 Determinação da capacidade térmica ou capacidade calorífica de um calorímetro e a utilização do mesmo para medir a capacidade térmica específica de metais (chumbo escolhido).
Resultados e Discussão
 Tabela 1. Calibração do calorímetro e sua capacidade térmica.
	Dados experimentais
	Resultados
	Tinicial 1
	21 ºC
	Tinicial 2
	90 °C
	Teq
	36 °C
	 Massa da água fria
	24,9498 g
	 Massa da água quente
	35,0188 g
Para calcular a massa da água fria foi usada a densidade da água quando ela esta em 21°C, que esta demonstrado na tabela acima como temperatura inicial 1.
ρ= 
0,997992= 
m= 24,9498 g
 Tabela 2. Unidades de medidas.
	Conversão:
	Multiplique por:
	de J. Kg-1. K-1 para Kcal.Kg-1.ºC-1
	2,3885. 10-4
	de J. Kg-1. K-1 para cal. g-1.ºC-1
	2,3885. 10
	Calor específico (c)
	J.ºC-1.mol-1
	J. Kg-1. K-1
	cal. g-1.ºC-1
	cAl
	24,3
	880
	21018,8
	cCu
	24,4
	390
	9315,15
	cFe
	25,1
	450
	10748,25
	cH2O
	75,3
	
	1,0
	cPb
	
	130
	3105
	cZn
	
	388
	9267,38
Através dos dados descritos na tabela 1 e 2 pode-se realizar o cálculo para determinar a capacidade térmica do calorímetro. Como o calorímetro não tem capacidade térmica desprezível, ele troca calor com a água. Assim, partindo-se do princípio que o conjunto água fria + água quente +calorímetro formam um sistema adiabático, podemos afirmar que:
 Qrecebido = Qperdido = 0
 QC + QA fria + QA quente = 0
Ccalorímetro(Teq - Tinicial 1) + m água fria .cágua.(Teq - Tinicial 1) + mágua quente.cágua.(Teq – Tinicial2) = 0
 Ccalorímetro= 1516,765 / 15
Ccalorímetro= 101,11 cal. g-1.ºC-1
“Conforme a tabela 2, a capacidade calorífica específica da água utilizada para o cálculo é: (ca) = 1 cal. g-1.ºC-1 “
O valor da capacidade calorífica que foi encontrado corresponde à quantidade de calor que foi necessária para fornecer para elevar a temperatura do sistema em 1K ou 1ºC.
Tabela 3. Dados obtidos das medidas referentes a determinação da capacidade térmica do Chumb(Pb).
	Dados experimentais
	Resultados
	Tinicial 1
	21ºC
	Tinicial 2 (temperatura do metal)
	92°C
	Teq
	58ºC
	Massa da água
	24,9498 g
	mmetal do Chumbo
	0,9431 g
Através dos dados descritos na tabela 3 pode-se realizar o cálculo para determinar a capacidade térmica do calorímetro.
Cchumbo.(Teq-Tinicial1)+mH20.CH20.(Teq-Tinicial1)+mmetal.Cmetal.(Teq-Tinicial2)=0
Cchumbo(58-21)+24,9498.1(58-21)+0,9431.3105(58-92)=0
 Cchumbo= 98639.92 / 37
Cchumbo= 2665,94 cal. g-1.ºC-1
“Conforme a tabela 2, a capacidade calorífica específica do chumbo utilizada para o cálculo é: (cPb) = 3105 cal. g-1.ºC-1 “
Desta forma obtivemos que para uma massa de 0,9431g de Pb encontra-se uma capacidade calorifica de 2665,94 cal. g-1.ºC-1. Para podemos calcular o erro absoluto (Ea) é necessário calcular em termos molares.
1mol de Pb – 207,21g
X mol de Pb – 0,9431g
X = 4,55x10-3 mol de Pb
Então após é possível converter esta unidade molar e descobrir a Cp de Pb para o total de 0,9431g: 
1 mol – 3105 cal. g-1.ºC-1
 4,55x10-3 mol – x
X= 14,13 cal. g-1.ºC-1
 Calculo do erro relativo:
 
O erro relativo permite que haja uma comparação e estimativa do valor exato do calculado experimentalmente (14,13 cal. g-1.ºC-1) com os valores reais ( 3105 cal. g-1.ºC-1 retirado da tabela 2). Pode-se perceber um erro bastante significativo de 99,5 %, um dos motivos para esse erro foi o calorímetro utilizado que estava com o fundo furado, afetando então todo o resultado final do experimento. 
Portanto, não existe um calorímetro ideal a não deixar escapar nem permitir entrada de calor, o que existe são dispositivos que minimizem ao máximo dessas perdas. Por exemplo, num calorímetro ideal quando preenchido com um líquido, solido ou gás a uma determinada temperatura não permitirá que o calor escape, e o material permanecerá a mesma temperatura indefinidamente. 
Referências
Apostila de físico-química Experimental 1 dos professores Dr. André Ricardo Fajardo e Dra. Gracélie A. S. Schulz.
http://www.cesadufs.com.br/ORBI/public/uploadCatalago/15171716022012Fisico-Quimica_Experimental_aula_5.pdf acesso em: 28/06/2018