Relatório Lab 2 - Física CAPACIDADE TERMICA

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EDILENI DA SILVA PEREIRA
MATHEUS DE SOUZA CAMARGO
RELATORIO AULA B1: DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UM CALORÍMETRO
Campo Grande – MS
Outubro 2018
INTRODUÇÃO
Neste experimento, iremos estudar a capacidade térmica de um calorímetro. Para isso, precisaremos definir o que é capacidade térmica e calorímetro, juntamente com suas respectivas propriedades. Primeiramente, descrevemos a capacidade térmica (C) como a quantidade de calor (Q) a ser recebida por um corpo para que ocorra a variação de uma unidade de temperatura (). No âmbito matemático, , podendo ser medida em graus Celsius ou Kelvin. A capacidade também pode ser aferida a partir da massa de um corpo, como C=m*c (c = calor especifico). É importante observar que por mais que o termo utilizado seja capacidade térmica, não há limite para a quantidade de calor que pode ser trocada por um objeto, como é achado por muitas pessoas.
Em segundo e último lugar, um calorímetro é uma ferramenta isolada termicamente para medição de calor trocado entre dois ou mais corpos. Este aparato é constituído de dois recipientes, um com paredes mais finas coberto por outro com paredes mais grossas, podendo ser acoplado um termômetro e um agitador. Existem três tipos de calorímetros: calorímetros isotérmicos, aqueles em que não há variação de temperatura; calorímetros isoperibol, aquele em que a temperatura ambiente é conservada de maneira constante; e o calorímetro de varredura exploratória, aquele em que a temperatura ambiente, ou do sistema calorimétrico, pode sofrer alteração.
Figura 1 - ilustração de calorímetro
Partindo da definição de que a energia ΔE liberada por um aquecedor elétrico, em um tempo Δt, é dada por , onde V é a tensão nos terminais de um aquecedor e i a corrente, e , sendo C a capacidade térmica e ΔT a variação da temperatura, tomamos como exemplo um sistema que não perde energia para a vizinhança em t0 = 0:
Sendo ΔE a diferença entre calor perdido e calor ganho e Q a quantidade de calor, igualamos ambas as equações: 
 >>> >>> >>> , sendo T0 a temperatura inicial.
OBJETIVO
Medir a capacidade térmica de um calorímetro.
TEORIA
Usaremos as seguintes equações:
1 - 
2 - C=m*c 
3 - 
4 - 
MATERIAL UTILIZADO
· Fonte de tensão
· Ebulidor
· Termopar
· Cronômetro
· Recipiente termicamente isolado 
· Agitador
· 110 g de água
· Cabos para ligações elétricas
PROCEDIMENTOS
Figura 2 - Esquema experimental para se medir a capacidade térmica do sistema calorímetro + água
· Montamos o circuito esquematizado na Figura 1.
· Usamos uma tensão da ordem de _______ V. Para uma tensão desta ordem, a corrente no ebulidor deverá estar situada entre ______ A.
· Através de medidas de T (temperatura da água) e t (tempo em que o aquecedor ficou ligado), obtemos a capacidade térmica Cs do sistema, com sua respectiva incerteza, por um processo gráfico e utilizando a equação 1.
Como sugestão de medida do roteiro: anotar os tempos para variações da temperatura da água de 1 em 1 grau até cerca de 10 °C acima da temperatura ambiente.
· Sabendo que Cs = Ccalorímetro + Cágua e sendo o calor específico da água igual a (4,18 0,01)J/g°C, calculamos a capacidade térmica do calorímetro com sua respectiva incerteza.
· Discutimos nossos resultados em sala.
· Discutimos também, com base no resultado obtido, se o processo sugerido juntamente com a instrumentação utilizada foi adequado para se medir a capacidade térmica do calorímetro.