Prática 1 Calor específico de metais

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RELATÓRIO DE 
 PRÁTICA LABORATORIAL
	
Instruções para o preenchimento do Quadro Descritivo de Prática
Ler atentamente as orientações complementares disponíveis no AVA, na sala de aula da disciplina;
O número da prática laboratorial estará disponível no Roteiro de Práticas no título da prática a ser realizada;
A quantidade de Quadros Descritivos a serem preenchidos estará vinculada à quantidade de práticas realizadas de cada disciplina. Para cada prática realizada, um quadro deverá ser preenchido; replique-os quando necessário.
Os textos devem estar formatados seguindo as normas da ABNT, digitados na cor preta, utilizando fonte Times New Roman ou Arial, tamanho 12, com espaçamento entre linhas de 1,5, no formato Justificado. A identificação das figuras e ilustrações caso existam, deve aparecer na parte superior, precedida da palavra designativa, seguida de seu número de ordem de ocorrência no texto, em algarismos arábicos e do respectivo título, usando a mesma fonte utilizada no relatório. Após a ilustração, na parte inferior, indicar obrigatoriamente a fonte (mesmo que seja de autoria própria), utilizando fonte tamanho 10, estilo regular e espaçamento simples.
Toda atividade que exige no resultado, a exposição escrita, é uma oportunidade para o exercício da atividade intelectual e o fortalecimento de habilidades de argumentação, análise, síntese, entre outros. Neste sentido, o relato da atividade prática, deverá ser de “sua autoria”, e construído de maneira individual. Aos relatórios que contenham “plágio” serão atribuídos nota ZERO. O plágio acadêmico configura-se quando um aluno retira dе livros, artigos dа Internet, ideias, conceitos, frases dе outro autor sеm lhe dаr о devido crédito, sеm citá-lo como fonte de pesquisa. Quando utilizar trechos idênticos de autores lidos (seja de um único autor ou recortes de autores diversos), inclua como citação direta ou indireta (entre aspas e citando a fonte entre parênteses). Ao contrário, é sempre necessário parafrasear, ou seja, escrever o que o(s) autor(es) lido(s) disse(ram) com as suas próprias palavras. Copiar trechos sem inseri-los como citação, é plágio, independentemente se foram recortes de trechos da mesma fonte ou de fontes diversas.
Utilizar a norma culta e linguagem impessoal. 
Composição da nota para avaliação: 
5% formatação segundo as normas da ABNT
10% linguagem
85% conteúdo do relatório
O aluno que obtiver nota igual ou superior a 60% será considerado habilitado. Notas iguais ou inferiores a 59% resultarão na inabilitação do aluno.
Não se esqueça, em caso de dúvidas, utilize a ferramenta Tira-dúvidas. 
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA
	PRATICA LABORATORIAL Nº: 1 
Calor específico de metais
	C.H.:
	DATA:
	INTRODUÇÃO: Nesse experimento iremos perceber o que afeta a variação de temperatura das substâncias. Iremos entender porque com o dia, a areia da praia esquenta rapidamente e a noite esfria rapidamente se comparada com a agua do mar. Esse estudo é explicado pelo calor especifico de cada substância. Sendo a quantidade de calor que deve ser fornecido para que 1g de substancia tenha sua temperatura elevada em 1°C. Cada substância possui um determinado valor de calor especifico (cal/g. °C).
	OBJETIVOS: Comparar o calor específico da água com o de alguns metais comuns e tirar conclusões relacionadas a aplicação dessas propriedades.
	MATERIAL: 
Computador
Programa Virtual Physics
Bancada Specific Heat of Metals
Calorímetro
Forno
Proveta 100mL
Torneira de água
Alumínio
Aço inoxidável
Termômetro
Balança
	METODOLOGIA: a) Foi medido o calor específico do alumínio (Al) e de aço inoxidável, dois metais comuns. Cliquei no Lab book para abrí-lo. Anotei a massa, em gramas, da amostra de alumínio (Aluminum) que estava na balança. Cliquei em Zoom Out para retornar a bancada. 
b) Arrastei a amostra de alumínio da balança para o forno (Oven). O forno estava programado para aquecer até 200 °C.
c) O calorímetro localizado no centro da mesa foi preenchido com 100 mL de água. A densidade da água a 25 °C e de 0.998 g/mL. Certifiquei de que o agitador estava ligado (visualizei a haste rodando). Cliquei na janela do termômetro para trazê-la à frente e, em seguida, cliquei em Save para registrar seus dados. 
Deixei o termômetro na água de 20 a 30 segundos para obter uma temperatura base para a água. Determinei a massa da água utilizando os dados de densidade e volume.
e) Efetuei as medições clicando no forno para abrí-lo. Arrastei a amostra de alumínio do forno até que foi colocada acima da tampa preta do calorímetro e, então, a soltei. 
Cliquei nas janelas do termômetro e do gráfico para trazê-las para frente e observei a mudança de temperatura até que um valor constante fosse atingido. Esperei mais 20-30 segundos e apertei Stop na janela do termômetro. 
Um link de dados apareceu em meu Lab book. Cliquei no link e anote na tabela os dados de temperatura antes de adicionar o alumínio e a temperatura máxima atingida depois de o ter adicionado. (Lembrei-me de que a água começará a esfriar após atingir a temperatura de equilíbrio). 
f) Repeti o experimento com a amostra de aço inoxidável. 
❏ Cliquei na lixeira vermelha no canto esquerdo da tela para limpar a bancada (Cleanup Lab Bench). 
❏ Cliquei no almoxarifado (Stockroom) parar entrar. 
❏ Cliquei duas vezes no calorímetro de Dewar para movê-lo para o balcão. 
❏ Cliquei no armário de amostras metálicas (Metals) e abri a última gaveta clicando nela; as amostras estão organizadas alfabeticamente. 
❏ Cliquei duas vezes na amostra de aço (Steel) para selecioná-la e então cliquei em Zoom Out. 
❏ Cliquei duas vezes na placa de Petri com a amostra selecionada (Stainless Steel) para levá-la ao balcão. 
❏ Retornei ao laboratório (Return to Lab). 
g) Movi a placa de Petri com a amostra até a região realçada ao lado da balança. Cliquei na balança (Balance) para aproximar e, em seguida, cliquei em Tare para zerar a balança. Coloquei a amostra de metal no prato da balança e anotei a massa.
Retornei a bancada (Zoom Out). 
h) Cliquei duas vezes no calorímetro para posicioná-lo adequadamente na bancada. Cliquei na porta do forno para abrí-lo e arrastei a amostra de aço para dentro dele. Cliquei novamente na porta do forno para fechá-la. 
Mudei a temperatura do forno para 200 °C clicando diversas vezes no botão acima do dígito da dezena. Enchi a proveta com 100 mL de água segurando-a embaixo da torneira até que ela retornou a bancada. Coloquei a água no calorímetro. 
Liguei o agitador (Stir) e o termômetro. Cliquei no botão Graph e, em seguida, em Save. Movi a amostra do forno e coloque-a no calorímetro. 
Segui os mesmos procedimentos realizados com a amostra de alumínio para obter o valor da temperatura de equilíbrio. 
Todos os dados obtidos foram anotados na tabela 1.
	RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
Tabela 1 – Calor específico de metais
ALUMÍNIO
AÇO
Massa de metal(g)
7,3547 g
23,3373 g
Volume de água (mL)
100 mL
100 mL
Massa de água(g)
99,8 g
99,8 g
Temperatura inicial da água (°C)
25 °C
25 °C
Temperatura inicial do metal (°C)
200 °C
200 °C
Temperatura máxima da água + amostra (°C)
27,37 °C
29,15 °C
Calor especifíco (J/[g*°C])
0,7794 J/g*°C
0,434614 J/g*°C
Fonte: Silva, renata 2019.
Calculando a massa da água
A massa da água vai ser igual o volume vezes a densidade. 
Massa da água = 100 mL * 0,998 g/ml = 99,8 g 
a) Determine a variação de temperatura da água (ɅTágua). 
ɅTal = Tf – Ti ɅTaco = Tf – Ti
ɅTal = 27,37-25 ɅTaco = 29,15-25 
ɅTal = 2,37 °C ɅTaco = 4,15 °C
b) Calcule o calor (Q) adquirido pela água utilizando a seguinte equação: 
Qal = M*ɅT*C Qaco = M* ɅT*C
Qal =99,8*2,37*4,184 Qaco = 99,8*4,15*4,184
Qal = 989,624 J Qaco = ,887 J
c) Determine a variação de temperatura do alumínio (ɅTAl). 
ɅTal = Tf – Ti ɅTaco = Tf – Ti
ɅTal = 27,37-200 ɅTaco = 29,15-200
ɅTal = -172,63°C ɅTaco = -170,85°C
d) Sabendo que o calor adquirido pela água é igual ao calor perdido pelo metal (e, por isso, o Q é negativo), calcule o calor específico do alumínio. 
Qagua = -Qal = Mal*ɅTal*Cal
Cal = Qal / Mal*ɅTal
Cal = -989,624 / 7,3547*(-172,63)
Cal = 0,779451 J/g°C
e) Calcule o calor específico para o aço e anote-o na tabela. 
Caco = Qaco / Maco*ɅTaco
Caco = - 1732,887 / 23,3373*(-170,85)
Caco = 0,434614 J/g°C 
f) Aplicando conceitos O calor específico é uma maneira numérica de expressar a quantidade de calor necessário para aquecer uma substância por 1 °C. O calor necessário para aquecer uma substância com calor específico baixo é menor do que o calor necessário para aquecer uma substância com calor específico alto. 
Descreva o que aconteceria com a temperatura de uma lata de aço e de uma lata de alumínio ao retirá-las do congelador. Inclua o conceito de calor específico na sua discussão. 
Podemos perceber pelos nossos cálculos que o calor específico do alumínio é maior que do aço. Para que 1 grama de alumínio sofra uma variação de temperatura de 1°C, precisamos fornecer a ele uma energia maior do que precisaríamos para obter o mesmo efeito para 1 grama de aço. Sendo assim, consegui chegar na seguinte conclusão, que é mais fácil variar a temperatura do aço do que a temperatura do alumínio.
g) Analisando Muitas panelas são feitas de aço ou alumínio. Discuta qual tipo de panela seria melhor.
O melhor tipo de panela seria de aço. O aço é não reativo e qualquer alimento pode ser cozinhado nele.
	CONCLUSÃO: Dentro do objetivo proposto, consegui descobrir que o calor específico do metal usado no experimento pode variar quando mistura de outra amostra. Pude observar no gráfico Tempo (s) X Temperatura (°C) que a temperatura da água quando introduzida a amostra metálica, apresenta uma queda considerável. E observar que enquanto um corpo fornece calor o outro adquire, e isso os tronam diferentes quando referimos a quantidade de calor.
	REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
HALLIDAY, David et al. Fundamentos de Física – Vol.2 – Gravitação, 
Ondas, Termodinâmica – 8ª Edição. Rio de Janeiro, Ed. LTC – 2003; 
BOSQUILHA, ALESSANDRA e PELLEGRINI, Minim anual Compacto de 
Física, Teoria e Pratica editora Rideel, 2°edição, São -Paulo, 2003, 
páginas (170-189).
HEWITT, PAUL G.Física Conceitual, editora Bookman,Porto-Alegre-
RS,2008, 9°edição, páginas (268-280).
HALLIDAY, RESNICK e W ALKER, Fundamento s da Física, volume 2, 
8°edição páginas (183-200).
5 - NUSSENZVEIG, H. Moysés, Física Básica Fluidos, Oscilações e Ondas, 
Calor. Editora Blucher, 4° edição, São-Paulo. Páginas (167-176).