Relatório de Física: Energia

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SISTEMA DE ENSINO PRESENCIAL CONECTADO 
ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
 
 
 
 
NAYARA FERREIRA DA SILVA BRITO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Física Geral e Experimental: Energia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ITABIRA - MG 
2017 
 
Sumário 
1.INTRODUÇÃO ......................................................................................................................... 3 
2. DESENVOLVIMENTO .......................................................................................................... 4 
2.1 OBJETIVO GERAL .......................................................................................................... 4 
2.1.1 Objetivos Específicos ............................................................................................... 4 
2.2 METODOLOGIA .............................................................................................................. 4 
2.3 PROCEDIMENTOS ......................................................................................................... 4 
2.4 RESULTADOS ................................................................................................................. 5 
3. CONCLUSÃO ......................................................................................................................... 8 
4. REFERÊNCIAS ...................................................................................................................... 9 
 
 
1.INTRODUÇÃO 
Neste presente relatório serão conceituados importantes conceitos 
físicos, tais como temperatura e calor. Onde o primeiro termo significa, grandeza 
que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema. Já o segundo termo, 
significa transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas 
diferentes. 
 Foram feitas duas experiências, a primeira sobre dilatação térmica e a 
segunda sobre calorimetria. Estas experiências mostraram um pouco mais sobre 
o que aprendemos durante as aulas teóricas. E com elas foi possível realizar o 
cálculo do coeficiente de dilatação térmica e a capacidade térmica do 
calorímetro. 
2. DESENVOLVIMENTO 
Dilatação Térmica é a variação que ocorre no tamanho ou no volume de 
um corpo quando submetido a aquecimento térmico. Uma vez que os corpos são 
constituídos por átomos ligados entre si, a exposição ao calor faz com que eles 
se agitem, aumentem a distância entre si e inchem. Dependendo das dimensões 
dilatadas mais significativas dos corpos (comprimento, largura e profundidade), 
a dilatação é classificada em: linear, superficial e volumétrica. 
A calorimetria é o ramo da física que se ocupa dos fenômenos decorrentes 
da transferência dessa forma de energia chamada calor. 
2.1 OBJETIVO GERAL 
 Conhecer, entender e aplicar as diversas formas de energia geradas 
através da dinâmica do movimento de rotação. 
2.1.1 Objetivos Específicos 
• Encontrar o coeficiente de dilatação; 
• Encontrar o valor da capacidade térmica; 
• Conceituar calor; 
• Conceituar temperatura. 
2.2 METODOLOGIA 
A metodologia usada na prática é realizar as atividades pré-aula antes do 
encontro para realizar os experimentos. Após o encontro, é realizado as 
atividades pós-aula. Criando assim uma metodologia de estudo aplicada, para 
que com o próprio esforço, cada estudante avance no curso e cresça como 
profissional em sua carreira. 
2.3 PROCEDIMENTOS 
Para realização da aula prática de Física Experimental foram feitas duas 
experiências, onde foi utilizado alguns equipamentos, tais como: 
• Kit Cidepe, conjunto para dilatação térmica; 
• Água; 
• Béquer; 
• Calorímetro; 
• Termômetro; 
• Três barras metálicas divergentes. 
Experimento 1 Dilatação Térmica 
 Para realização deste experimento, utilizamos o kit Cidepe, onde foi fixado 
a ele a primeira barra metálica, que nosso caso, foi a barra de alumínio. Após a 
fixação desta barra e com o auxílio do béquer foi adicionado 50 ml de água, para 
ser aquecida e se transformar em vapor, fazendo assim, o vapor passar pela 
barra e aquece-la a tal ponto, que ela expanda seu tamanho. Podemos observar 
a dilatação da barra de alumínio através do relógio comparador. 
 Após foi feito o cálculo para descobrir o valor do coeficiente de dilatação. 
Este mesmo processo foi feito em mais duas barras, onde uma era de cobre e a 
outra de material desconhecido. Após a observação da dilatação das barras, 
também foi calculado o valor do coeficiente de dilatação. 
Experimento 2 Calorimetria – Capacidade Térmica 
 Para esta segunda experiência, foi colocado 50 ml de água ao béquer, 
após foi medido a temperatura inicial do calorímetro e a temperatura inicial da 
água quando esta começou a aquecer. Após a medição, a água aquecida foi 
adicionada ao calorímetro com tampa. Aguardamos até haver equilíbrio térmico 
entre os dois. Após medimos a temperatura final do calorímetro e da agua, que 
por estarem em equilíbrio mediram a mesma temperatura. 
 Após a observação do experimento, foi feito o cálculo da capacidade 
térmica do calorímetro, dado que a capacidade térmica da água é equivalente a 
1 cal / º C. 
2.4 RESULTADOS 
Experimento 1 
Barra 
Comprimento 
(mm) 
Temperatura 
Inicial 
Temperatura 
Final 
∆𝐿 
(mm) 
∆𝑇 
(°C) 
Alumínio 713 23 90 0,19 67 
Cobre 709 23 93 0,54 70 
Desconhecida 709 23 90 0,62 67 
 
∆𝐿 = 𝐿0 ∙ 𝛼 ∙ ∆𝑇 
∆𝐿 = 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 
𝐿0 = 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 
𝛼 = 𝑐𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑡𝑎çã𝑜 
∆𝑇 = 𝑣𝑎𝑟𝑖𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 
Barra de alumínio 
0,19 = 713 ∙ 𝛼 ∙ (90 − 23) 
0,19 = 47771 ∙ 𝛼 
𝛼 = 3,9 ∙ 10−6 ℃−1 
Barra de Cobre 
0,54 = 709 ∙ 𝛼 ∙ (93 − 23) 
0,54 = 49630 ∙ 𝛼 
𝛼 = 1,08 ∙ 10−5 ℃−1 
Barra de material desconhecido 
0,62 = 709 ∙ 𝛼 ∙ (90 − 23) 
0,62 = 47503 ∙ 𝛼 
𝛼 = 1,3 ∙ 10−5 ℃−1 
Experimento 2 
 Temperatura 
Inicial (°C) 
Temperatura 
Final (°C) 
Água 65 47 
Calorímetro 25 47 
 
Capacidade térmica da água = 1 cal/°C 
𝑄𝑐𝑎𝑙 + 𝑄á𝑔𝑢𝑎 = 0 
𝑄𝑐𝑎𝑙 = 𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 
𝑄á𝑔𝑢𝑎 = 𝑄𝑢𝑎𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑎 á𝑔𝑢𝑎 
 
𝐶 ∙ ∆𝑇 + 𝑚 ∙ 𝑐 ∙ ∆𝑇 = 0 
𝐶 ∙ (47 − 25) + 50 ∙ 1 ∙ (47 − 65) = 0 
𝐶 ∙ (22) + (−900) = 0 
22𝐶 = 900 
𝐶 = 40,9 𝑐𝑎𝑙 ℃⁄ 
 
 
3. CONCLUSÃO 
 Após a realização das experiências, pude entender melhor os conceitos 
de dilatação térmica e capacidade térmica. A dilatação ocorre quando os átomos 
são expostos ao calor, isso faz com que os átomos se agitem e aumentem a 
distância entre si, fazendo assim o corpo inchar. Foi isso que ocorreu no primeiro 
experimento, onde as barras metálicas ao receber calor, expandiam seu 
tamanho. 
 Já a capacidade térmica, mostra o comportamento de um corpo ao 
receber calor. Indicando se ele irá variar muito ou pouco sua temperatura. A 
capacidade térmica é dada através do produto da massa do corpo pelo calor 
específico. Isso significa que dois objetos podem ser do mesmo material, porem 
ter capacidade térmicas diferentes, isso significa que a massa deles é 
divergente. 
4. REFERÊNCIAS 
Joab Silas da Silva Júnior, Capacidade Térmica. Disponível em: 
<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/capacidade-termica.htm> Acesso 
em 29 de maio de 2017. 
Toda matéria, Dilatação Térmica. Disponível em: 
<https://www.todamateria.com.br/dilatacao-termica/> Acesso em 29 de maio de 
2017. 
Só física, Dilatação Linear. Disponível em: 
<http://www.sofisica.com.br/conteudos/Termologia/Dilatacao/linear.php>Acessoem 27 de maio de 2017.