relatorio de fisica 2

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
CAMPUS UNIVERSITÁRIO SALINÓPOLIS
CURSO DE ENGENHARIA DE EXPLORAÇÃO E PRODUÇÃO DE PETRÓLEO
TUBO EM "U" DENSIDADE DE UM LIQUIDO
PRATICA 2
DISCIPLINA: FISICA EXPERIMENTAL 2
DOCENTE: PROFESSOR Dr º EDINALDO TEXEIRA
	NOME
	MATRICULA
	Leornado Menezes dos Santos
	201868840006
Salinópolis – PA
09deabril de 2019
OBJETIVOS 
Obter a densidade de um líquido, através de um tubo em U.
INTRODUÇÃO
 A densidade absoluta ou massa específica (ρ) de um fluido é determinada através de um volume (ΔV) e sua massa (Δm) equivalente a ele. Seu cálculo é obtido através da equação 1 .
Essa grandeza é uma propriedade específica, isto é, cada substância apresenta a sua própria, que a identifica e a diferencia das outras [2]. 
O principal equipamento utilizado para a determinação da densidade é o densímetro. Além dele, é possível utilizar um tudo em U aberto para essa medição [3]. 
Neste caso, é preciso utilizar dois fluidos não miscíveis, um com a densidade conhecida e outro, a saber. A pressão sobre ambas as aberturas é equivalente à pressão atmosférica (1,013.105 Pa). 
Ao adicionar os líquidos no tubo, percebe-se que as alturas dos fluidos, em ambos os lados são diferentes, devido à diferença de densidade (figura 1).
Figura 1: Figura que representa o 
tubo em U e as diferentes alturas
dos fluidos, devido à diferença 
de densidade [4].
O tubo em U segue o princípio de Pascal, que enuncia que “uma variação da pressão aplicada em um fluido incompressível, contido em um recipiente, é transmitida integralmente a todas as partes dos fluidos e às paredes do recipiente” [1] (equação 2).
Sendo assim, deve-se escolher dois pontos que estejam submetidos à mesma pressão e que envolvam os dois fluidos, ou seja, o ponto de encontro dos dois fluidos e o ponto equivalente do outro lado do tubo. 
Sabendo que e substituindo-a na equação 2, obtém-se a equação 3, utilizada para o cálculo da densidade nesse sistema.
MATERIAIS
Tubo em U
Água
Álcool
Óleo Diesel
Régua
Béquer de 100 mL
Proveta 
Mangueira
Seringa plástica
Tubo
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Procedimento A
Com muito cuidado, coloque água dentro do tubo até que o nível da água esteja em um tubo aceitável. 
2. Tampe um dos lados do tubo e varie a altura do outro lado; 
Observe a relação de altura entre os níveis de água no tubo fechado e no tubo aberto; 
 Acrescente 5 níveis de altura da coluna de água e verifique qual foi a 
Variação na coluna de ar. 
	Tabela com dados do procedimento A
	Medida
	Água (h1)
	Ar (h2)
	1
	0,106
	0,104m
	2
	0,213
	0,104m
	3
	0,251m
	0,104m
	4
	0,288m
	0,106m
	5
	0,326m
	0,106m
Procedimento B
Repita o procedimento 1
Conecte a mangueira em um lado do tubo em U e outra ponta na sonda (tubo de vidro)
Coloque uma quantidade de álcool na proveta.
Usando um decímetro verifique a densidade do álcool 
Submergi a sonda na proveta, em quantidade constante, e meça a diferença de nível, do tubo em U, da sonda e da proveta (Figura 1).
Figura 1: Procedimento B
	Tabela com dados do procedimento B
	
	h1
	h2
	h3
	h4
	1
	0,219
	0,216m
	0,01m
	0,0m
	2
	0,225m
	0,205m
	0,018m
	0,001m
	3
	0,230m
	0,200m
	0,023m
	0,002m
	4
	0,235m
	0,198m
	0,027m
	0,003m
	5
	0,238m
	0,195m
	0,031m
	0,005m
Procedimento c:
Deixe os dois lados do tubo aberto;
Com a seringa coloque uma quantia qualquer de óleo, essa quantia deve ser suficiente para que você observe a diferença de altura entre água e óleo;
Anote na tabela os valores de h1(água) e h2 (óleo).
	Medida
	h1 (Água)
	h2 (Óleo)
	1
	0,025m
	0,030m
	2
	0,035m
	0,043m
	3
	0,040m
	0,050m
	4
	0,049m
	0,059m
	5
	0,069m
	0,072m
	6
	0,079m
	0,095m
	7
	0,088m
	0,109m
	8
	0,099m
	0,119m
	9
	0,108m
	0,128m
	10
	0,119m
	0,140m
RESULTADOS
Determinação da densidade da água
 A tabela 1 apresenta a massa real da água, o seu volume e a densidade obtida a partir da equação 1.
A partir dos dados da tabela 1, obteve-se que a densidade média da água é (0,96±0,01)g/cm³.
Experimento 1: Óleo e Álcool
Utilizando a densidade do óleo obtida no experimento anterior, (0,91±0,01)g/cm³, calculou-se a densidade do álcool. Os resultados estão representados na tabela 3.
A partir dos dados da tabela 3, pôde-se, determinar a densidade do álcool a partir da equação 3.
Experimento 2: Água e Óleo
Nesse experimento, utilizou-se a densidade da água como sendo (0,96±0,01)g/cm³, como calculado anteriormente, para o cálculo da densidade do óleo, até então desconhecida. Os resultados obtidos estão apresentados na tabela 2.
A partir dos dados da tabela 2, pôde-se, determinar a densidade do óleo a partir da equação 3.
QUESTIONÁRIO 
Faça o gráfico a nível de ar (eixo Y) versos nível de água nível (eixo X)
Explique o que você fez no procedimento A. Quais e como você pode obter informação dessa parte da experiência?
R: Foi colocado água no tubo até uma altura aceitável, tampamos um dos lados do tubo e acrescentamos água para variar a altura, foi observada a variação de altura nos níveis de água do tubo fechado e no tubo aberto, foram acrescentados 5 níveis de água, observando variação na coluna da água e não havendo variação na coluna de ar.
Quanto de coluna água seria necessário para deslocar de 5cm na coluna de ar?
R: Não foram observadas variações na coluna de ar, portanto independentemente da quantidade de água que for adicionado não haverá variação na coluna de ar, pois o ar e incompreensível para coluna de água entre o valor mínimo e o máximo.
Calcule a pressão manométrica usando a tabela do procedimento B
	Medida
	Pa (Pascal)
	1
	29,43
	2
	196,20
	3
	294,30
	4
	362,87
	5
	421,83
Com os dados do procedimento B elabora o gráfico da pressão monométrica 
Determine o coeficiente angular do gráfico da pergunta 6.
y = 24294x
Construa a equação matemática do gráfico da pergunta 6.
		y = 24294x - 215,21
Determine a densidade do álcool.
920 Kg/m3
Faça um gráfico de H1 (altura da água no eixo Y) versos H2 (altura do óleo no eixo X)
Faça o ajuste linear e calcule o valor da densidade do óleo. Dado: a densidade da água é 1g/cm3
Resposta:
Qual valor do coeficiente linear do ajuste? Qual seu significado?
Resposta:y = 1,1784x
Pesquise o valor da densidade do óleo e compare com o resultado obtido. Qual o erro percentual obtido? Este erro é aceitável? Avalie as possíveis causas de erro para essa diferença. (Obs.: erros superiores a 10% o experimento deve ser refeito).
Resposta:
x 100%
Imagine que durante o procedimento C, haja um líquido de densidade desconhecida formando uma interface entre o óleo e água de 3 cm de espessura. O que aconteceria com o gráfico se houvesse esse terceiro líquido? Dica: Resolva as equações, da mesma forma que foi feito para obter a equação (5).
Resposta:
Houve um deslocamento de 
CONCLUSÃO 
Foi possível constatar que o experimento pode ser utilizado para determinação da densidade desconhecida de um líquido por meio de uma densidade conhecida, comprovando o princípio de Pascal. 
A tabela 5 mostra a comparação entre os dados obtidos experimentalmente neste relatório com os dados da literatura.
Tabela 5 – Densidade obtida na literatura e medida experimentalmente.
A partir da tabela 5, percebe-se que as densidades obtidas experimentalmente, dentro do erro experimental, são próximas das densidades da literatura. Dessa forma, pode-se concluir que o procedimento é válido e que possui certa confiabilidade.
REFERÊNCIAS
[1] HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física. Ed 8. Rio de Janeiro: LTC, 2009. Volume 2, pag. 58, 64, 65.
[2] MAZALI, I. O. Determinação da densidade de sólidos pelo método de Arquimedes. Disponível em: Acessoem: 06 MAIO 2019.
[3] DEPARTAMENTO DE FÍSICA DA UFSC. Densidade. 2002. Disponível em: Acesso em: 06 MAIO 2019.
[4] WWW.brasilescola.com/quimica/densidade.htm (Acesso em: 07/05/2019).
[5] WWW.smartinternational.com.br/br/tabela-densidade/o.html (Acesso em: 07/05/2019).
	Página 13