Relatório Fluidos e Termodinâmica 01

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL
Campus Universitário da Região dos Vinhedos
Centro de Ciências Exatas, da Natureza e Tecnologia
VASO COMUNICANTE E SUA RELAÇÃO COM A DENSIDADE
Ana Paula Consalter, Erick Luis Gianesini, Jéssica de Oliveira, Raquel Centeno Ribeiro, Talita Cristina Pisoni
e-mails: ana​_consalter@hotmail.com , erickgianesini@outlook.com , joliveira16@ucs.br , raquel_c_ribeiro@hotmail.com e talypisoni@gmail.com 
1 – INTRODUÇÃO
De acordo com O Dicionário Aurélio, o significado de densidade é: Relação entre a massa ou o peso de um corpo com seu volume. Esse significado, torna-se importante, pelo fato de entendermos o que será descoberto em nosso experimento, a condensação de uma substância. Este dado, pode ser encontrado através de um ensaio realizado em um tubo em formato de U, denominado vaso comunicante, permite a líquidos imiscíveis, a análise de suas densidades, com base no ponto onde as duas encontram-se na mesma direção, tendo a mesma pressão.
Neste experimento, serão utilizados como substâncias o álcool e a água, líquidos com densidades diferentes, que possibilitarão, visivelmente, analisar essa diferença. Para calcularmos a condensação do álcool, aplicaremos os termos do Teorema de Stevin (ph=ph), onde, as pressões são iguais nos dois lados do recipiente, por não depender de seu formato ou volume, no ponto do limite de igualdade entre os líquidos.
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1. Fluidos: líquidos e gases são classificados como fluidos porque são substâncias que se deformam ou fluem continuamente quando sujeitas a uma força de cisalhamento ou tangencial (RIBBELER,2016). Os fluidos assumem a forma do recipiente em que são colocados.
2.2. Densidade: a densidade (ρ) refere-se a massa do fluido que está contida em uma unidade de volume (POTTER, WIGGERT, RAMADAN, 2014), a densidade de um liquido varia pouco com a pressão. É medida em kg/m³ e é determinada a partir de:
		
Onde m é a massa do fluido e V é o seu volume. 
2.3. Vasos comunicantes: ligação de dois ou mais recipientes através de um duto fechado. Caso líquidos imiscíveis sejam colocados num sistema constituídos por vasos comunicantes eles se dispõem de modo que as alturas das colunas líquidas, medidas a partir da superfície de separação, sejam proporcionais às respectivas densidades (figura 1).
Figura 1
A partir deste vaso comunicante é possível determinar a relação que existe entre as densidades dos fluidos envolvidos através do Teorema de Stevin:
	
Fórmula 1.
Onde p= densidade e h= profundidade.
 
2.4. Teorema de Stevin: é um princípio que estabelece que a pressão absoluta em um líquido análogo , é igual a pressão atmosférica , não dependendo do formato do recipiente. Sendo assim, a densidade neste sistema, depende da profundidade , apenas.
3. METODOLOGIA EXPERIMENTAL 
Materiais utilizados (Figura 2 ):
Haste de mesa;
Pinças;
Copo de Becker; 
Funil;
Vaso comunicante em U; 
Àlcool; 
Suco; 
Água ( Para limpeza do tubo à cada amostragem )
Regua;
	
Figura 2
O experimento iniciou-se com o professor realizando a mistura do pó de suco e a àgua e disponibilizando o líquido aos grupos. Em seguida, iniciamos o ensaio colocando uma quantidade aleatória de água (Figura 3) no tubo em U, e após, foram colocadas diferentes quantidades de álcool em uma das entradas do tubo (Figura 4). Em cada quantidade de álcool colocada, foram realizadas medições em ambos os lados à partir da superfície de separação, para encontrarmos os valores de altura das colunas do álcool e do suco (Figura 5 e 6). O processo foi realizado cinco vezes, com volumes dos líquidos diferentes. A cada fim das medições, o aluno responsável dirigia-se a pia para a limpeza do vaso comunicante com água, para evitar a mistura dos líquidos nos próximos testes.
Com os valores obtidos nos testes, foram realizados os cálculos de média aritmética dos valores das alturas de ambos os lados, para obter o valor da densidade do álcool e assim, calcular o desvio padrão do mesmo. 
 Figura 3 				 Figura 4
 			 
 Figura 5					 Figura 6
4 – RESULTADOS E ANÁLISES
Após os testes, calculamos a densidade do álcool de cada amostra utilizando a fórmula 1 ( ph (álcool)= ph (água)), levando em consideração a profundidade da água igual a 1000Kg.
 Conforme os valores descritos na tabela abaixo, comparamos a densidade informada do álcool (789 Kg/m^3) com a densidade média encontrada entre todas as amostras do experimento (819,62 Kg/m^3), nesta comparação vimos que ela é 3,88% maior que a densidade informada.
 
Tabela 1
Fórmula utilizada para calcular o desvio padrão:
5 – CONCLUSÃO
O método experimental apresentado como meio para determinar a densidade desconhecida de um líquido, através de uma densidade já conhecida, nos mostra que o método é válido, e comprova o Teorema de Stevin, o qual, estabelece que a pressão absoluta em um líquido análogo, é igual à pressão atmosférica, não dependendo do formato do recipiente. Assim, percebe-se que as densidades obtidas experimentalmente, dentro do erro experimental, aproximam-se do valor real da densidade do àlcool (789 Kg/m^3 ).
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
RIBBELER. R.C. Estática dos fluidos. In: RIBBELER. R.C. Mecânica dos fluídos. São Paulo: Pearson, 2016.
POTTER, Merle C. WIGGERT, David C. RAMADAN, Bassem H. Mecânica dos Fluídos, São Paulo: Cengage Learning, 2014.
DICIONÁRIO AURÉLIO DA LÍNGUA PORTUGUESA.2016
	AVALIAÇÃO DO RELATÓRIO 
	NOTA
	PADRONIZAÇÃO (formatação) – 20%
	
	INTRODUÇÃO E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA – 30%
	
	METODOLOGIA, RESULTADOS, ANÁLISES E CONCLUSÕES – 50%
	
	AVALIAÇÃO FINAL 
	
 
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	 Fluidos e Termodinânica – UCS