Relatorio Fisica II-Trocas de Calor

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Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Departamento de Matemática e Física 
Alunos: 
Turma: 
Professor: 
 
 Trocas de Calor
 30/10/12
OBJETIVOS: 	 Verificar a conservação de energia térmica entre dois sistemas de temperaturas diferentes e observar a temperatura de equilibrio.
INTRODUÇÃO: 	A troca de calor acontece quando dois ou mais corpos com temperaturas diferentes são colocados em contato em um mesmo ambiente (sistema isolado) e, depois de certo tempo, alcançam o equilíbrio térmico. 
O sistema isolado referido acima é mais conhecido como calorímetro. Um sistema fechado que impossibilita a troca de calor do sistema com o meio. 
As trocas de calor acontecem porque o calor é um tipo de energia que transita entre os corpos, ocasionando esse movimento, fato que acontece até que haja o equilíbrio térmico entre ambos. Esse processo acontece porque os corpos sentem a necessidade de ceder e receber calor. 
Para uma dada massa, a quantidade de calor necessária para produzir um determinado acréscimo de temperatura depende da substância. Chama-se Capacidade Térmica C, de um corpo o quociente entre a quantidade de calor dQ, fornecida ao corpo e o correspondente acréscimo de temperatura dT:
 C = dQ/dT 1.1
A capacidade térmica por unidade de massa de um corpo, denominada calor específico, depende da natureza da substância da qual ele é feito e é definido como o quociente entre sua capacidade térmica e sua massa:
 C= C /m= 1 dQ/mdT 1.2
Pode-se falar, apropriadamente, por um lado, da capacidade térmica de uma moeda de cobre e, por outro lado, do calor específico do cobre. O calor que deve ser transferido a um corpo de massa m, cujo material tem um calor específico c, para elevar sua temperatura desde Ti até Tf é:
 Q = mcΔT 1.3
MATERIA UTILIZADO:
Calorímetros; 
Balança Eletrônica;	 
Termômetro Digital;
Aquecedor de água;
Água quente e fria;
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS:
Determinar a massa de dois calorímetro vazios, um deles será utilizado para água quente e outro para água fria (Mcal). Anote os resultados na tabela 1.1;
Coloque uma quantidade de água fria no calorímetro e determine a massa do sistema calorímetro + água fria;
Calcule a massa de água fria, dada pela relação Mágua fria = Mcal + água fria – Mcal. Essa será a massa m1.Anote os resultados na tabela 1.1;
Meça a temperatura da água fria (Tfria) e anote na tabela 1.1. Essa será a temperatura T1;
Coloque a mesma quantidade de água no segundo calorímetro. A água deve estar no mínimo 20ºC acima da temperatura ambiente. Determine a massa o calorímetro com água quente (Mcal + água quente) e determine a massa de água quente, Mágua quente = Mcal + água quente – Mcal. Essa será a massa m2. Anote os resultados na tabela 1.1;
Meça a temperatura da água quente (T2) e anote seu valor na tabela 1.1. Imediatamente após medir esta temperatura, despeje a água quente na fria e utilizando o termômetro misture até que a temperatura se estabilize e anote a temperatura final de equilíbrio (TE) na tabela 1.1;
Repita o experimento outra vez com massas de água bem diferentes e temperaturas também bem diferentes.
O calor cedido pela agua quente (Q2) e o calor recebido pela agua fría (Q1) satisfazem a equação Q1 + Q2 = 0.Determine teoricamente a temperatura de equilíbrio para os dois experimentos, utilizando os valores m1, m2, T1 e T2 usando
TE = m1 .T1 + m2. T2/m1+m2
 e coloque na tabela 1.2 os resultados obtidos. Calcule o erro percentual usando
 E%=|TEexp-TEteo|x100/ TEteo
 RESULTADOS:
 Tabela 1.1
	
	1º Experimento
	2º Experimento
	Mcal(g) (água fria)
	103
	103
	Mcal(g) (água quente)
	103
	103
	Mcal + água fria(g)
	237
	172
	m1(g)
	134
	69
	Mcal + água quente(g)
	214
	206
	m2(g)
	111
	103
	T1(ºC) 
	29,2
	37,7
	T2(ºC)
	72,2
	60,7
	TE(°C)
	45
	47,3
Tabela 2.1
	
	TE(Experimental)
	TE(Teórico) 
	E%
	1º Experimento
	45 ºC
	48,68 ºC
	7,55 %
	2º Experimento
	47,3 ºC
	49,86 ºC
	5,13 %
CONCLUSÕES:
 A margem de erro dos resultados teóricos pros experimentais são relativamente baixos, tendo em vista que o experimento foi realizado por pessoas não tão praticas e que este era um experimento que exigia certa rapidez de medição de resultados e aplicação dos passos seguintes.