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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA – CEFET/RJ Relatório Física Experimental II Calor específico Bruno Francelino Barbosa Nova Iguaçu Novembro de 2019 2 1 Objetivo • Determinar experimentalmente o calor específico de um corpo de prova (alumínio); 2 Resumo Teórico 3 Para determinar o calor específico do corpo de prova pelo método das misturas, usamos um calorímetro, cuja sua capacidade calorífica é desprezível, contendo um volume de 100 ml de água a temperatura ambiente. 4 Métodos e Materiais 3.1 Materiais Utilizados • 1 calorímetro; • 1 aquecedor elétrico; • 1 corpo de prova de alumínio de 0,0438 kg; • 2 termômetro; • 0,1303 kg de água; • 3 3.2 Procedimento Para determinar o calor específico do corpo de prova pelo método das misturas, usamos um calorímetro, cuja sua capacidade calorífica é desprezível, contendo uma quantidade de massa de água igual a 0,1303 kg. Primeiramente, colocamos o alumínio dentro do aquecedor elétrico contendo água a temperatura de 28º C, o suficiente para cobrir o corpo de prova. Ao término do aquecimento foi verificado a temperatura de 99º C. Em seguida, foi retirado o alumínio do aquecedor e posto no calorímetro e verificado a temperatura de equilíbrio do alumínio e da água que foi de 32º C. 4 Análise de Dados ÁGUA ALUMÍNIO 𝑇0 = 28º C 𝑇0 = 99º C 𝑇𝐹 = 32º C 𝑇𝐹 = 32º C M = 0,1303 kg M = 0,0438 c = 1 cal/gº C c = 0,1776 0,08596 Sabemos que a equação que representa a soma das trocas de calor entre as partes do sistema é a lei zero da Termodinâmica logo, a quantidade de calor cedido pelo bloco é igual a quantidade de calor recebido pela massa de água. Então temos: ΣQ = 0 TcmQ = .. Cálculo feito no Python: 4 import numpy as np def f(MassaAg, Ca, Tf, Ta, MassaAl, Tal, Tfal): return (MassaAg*Ca*(Tf-Ta))/(MassaAl*(Tal-Tf)) MassaAg = 0.1303 dMassaAg = 0.0001 Ca = 1 Tf = 32 dTf =1 Ta=28 dTa=1 MassaAl=0.0438 dMassaAl=0.0001 Tal=99 dTal=1 Tfal = 32 dTfal= 1 print (f(MassaAg, Ca, Tf, Ta, MassaAl, Tal, Tfal)) calormaximo = f(MassaAg + dMassaAg, Ca, Tf + dTf, Ta - dTa, MassaAl - dMassaAl, Tal - dTal, Tfal + dTfal) calorminimo = f(MassaAg - dMassaAg, Ca, Tf - dTf, Ta + dTa, MassaAl + dMassaAl, Tal + dTal, Tfal - dTfal) print(calormaximo, calorminimo) incerteza = (calormaximo - calorminimo) / 2 print(incerteza) 5 5 Conclusão O valor do calor específico do alumínio encontrado nesta experiência (0,1776 0,08596) está compatível com o valor tabelado, já que quando se obtém experimentalmente o valor de uma grandeza física indiretamente, o erro da medida é devido a imprecisão dos instrumentos utilizados para se fazer as medidas necessárias. 6 Referências https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-calor-especifico.htm https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/fisica/calor-especifico.htm
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