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Nome: Márcio Rogério Martoni Junior RA N22931-4 Disciplina Materiais de Construção Mecânica Aplicada Prática - UNIVERSIDADE PAULISTA Limeira 2020 1) Objetivo O presente trabalho visa através de um ensaio prátrico, fixar o conceito de solubilidade que é extremamente importante para os alunos do curso de engenharia mecânica. A prática se basea em determinar a solulidade do sal de cozinha (NaCl) em água em diferentes níveis de temperatura e por meio de gráfico verificar o seu comportamento. 2) Introdução O que é solubilidade Solubilidade é a qualidade daquilo que é solúvel, ou seja, que pode se dissolver ao entrar em contato com uma substância solvente. O conceito de solubilidade está presenta na química, que define a capacidade limite de dissolução de determinada substância (soluto) com outra que seja homogênea (solvente) como o coeficiente de solubilidade. Por exemplo, quando se mistura uma quantidade de sal (soluto) com a água (solvente), a solução será formada a partir da mistura entre esses dois componentes. No entanto, caso a quantidade de sal seja superior ao coeficiente de solubilidade para essas substâncias, o resultado será a saturação do soluto, ou seja, o sal deixará de se misturar com a água e ficará depositado no fundo do recipiente. (Fonte 1.) O coeficiente de solubilidade do sal na água, por exemplo, é igual a 36 g de NaCl/ 100 g de água a 20ºC. Não é possível dissolver nenhum grama a mais de sal nessa quantidade de água e nessa temperatura, pois o coeficiente de solubilidade é específico para cada substância. (Fonte 2.) (Fonte 2.) 3) Materias e Métodos. Material. 1 – Proveta de vidro com 250 ml de capacidade. 1 – Béquer de vidro forma baixa com 150 ml de capacidade. 1 – Béquer de vidro forma baixa com 1.000 ml de capacidade. 1 – Balança digital portátil com capacidade para 750 g e precisão de 0,1 g. 1 – Medidor de temperatura a Laser, marca Minipa, modelo MT-350 com range de -30C a 550C. 1 – Ebulidor elétrico. 1 – colher de cozinha pequena. 1 – mexedor Método. Por meio da proveta (250 ml) medimos a quantidade de 600 ml de água que foi colocada no Becker de 1.000 l. A primeira medição foi a temperatura ambiente, aproximadamente 23 C, medido com termómetro laser. Por meio do Becker de 150 ml, colocamos uma quantidade inicial de sal (NaCl), suficiente para fazer as três medições, o valor encontrado foi de 145 g (primeira leitura). Com uma colher pequena foi-se acrescentando sal na solução, anotando-se a quantidade de sal que era acrescentada a cada nova dose, misturando a solução com o auxílio de um mexedor e observando a formação de cristais no fundo do Becker. Quando iniciava a formação de cristais de sal, terminava a referida medição. Com o auxílio de um ebulidor elétrico alterou a temperatura para a segunda medição que foi de aproximadamente 55 C, e novamente fez o processo de medição descrito anteriormente. Por final se fez a última medição com a temperatura de aproximadamente 84,5 C. Medindo temperatura Marca e modelo Proveta de 250 ml. Condensação do sal Condensação do sal Condensação do sal Balança para controle da massa Medindo temperatura da solução Balança digital Quadro 01: fotos da prática. 4) R esultados Obtidos Abaixo apresentamos a tabela com os dados tabulados e o respectivo gráfico do ensaio. Medição 01 Medição 02 Medição 03 Temp. Inicial Temp. Inicial 58,9 °C Temp. Inicial 84,5 °C Temp. Final 23,0 °C Temp. Final 53,5 °C Temp. Final 82,0 °C Temp. Média 23,0 °C Temp. Média 56,2 °C Temp. Média 83,3 °C Seq. Massa Diferença massa Seq. Massa Diferença massa Seq. Massa Diferença massa 1) 145,0 g 1) 118,6 g 1) 98,1 g 2) 140,9 g 4,1 g 2) 115,8 g 2,8 g 2) 95,8 g 2,3 g 3) 138,9 g 2,0 g 3) 113,0 g 2,8 g 3) 93,3 g 2,5 g 4) 136,2 g 2,7 g 4) 110,6 g 2,4 g 4) 90,6 g 2,7 g 5) 134,1 g 2,1 g 5) 107,2 g 3,4 g 5) 88,9 g 1,7 g 6) 131,4 g 2,7 g 6) 105,1 g 2,1 g 6) 86,0 g 2,9 g 7) 130,6 g 0,8 g 7) 104,0 g 1,1 g 7) 84,0 g 2,0 g 8) 128,8 g 1,8 g 8) 102,9 g 1,1 g 8) 83,0 g 1,0 g 9) 127,0 g 1,8 g 9) 102,2 g 0,7 g 9) 81,8 g 1,2 g 10) 125,4 g 1,6 g 10) 101,3 g 0,9 g 10) 80,7 g 1,1 g 11) 124,5 g 0,9 g 11) 99,8 g 1,5 g 12) 123,2 g 1,3 g 12) 98,1 g 1,7 g 13) 121,4 g 1,8 g 14) 120,3 g 1,1 g 15) 119,7 g 0,6 g 16) 118,8 g 0,9 g 20,5 g 20,5 g 17,4 g 17,4 g 26,2 g 26,2 g 26,2 26,2 26,2 g 26,2 g 46,7 g 46,7 g 20,5 g 20,5 g 64,1 g 64,1 g Quadro Resumo Medições realizadas Temp. Média Total de Sal (NaCl) na Medição 01 26,2 g 23,0 °C Total de Sal (NaCl) na Medição 02 46,7 g 56,2 °C Total de Sal (NaCl) na Medição 03 64,1 g 83,3 °C ( Variação da solubilidade do NaCl em função da temperatura 70,0 g 60,0 g 50,0 g 40,0 g 30,0 g 20,0 g 10,0 g 0,0 g 0,0 °C 10,0 °C 20,0 °C 30,0 °C 40,0 °C 50,0 °C 60,0 °C 70,0 °C 80,0 °C 90,0 °C Temperatura (°C) )Gráfico ( Massa NaCl (g) ) 64,1 g 46,7 g 26,2 g 5) Conclusões: Os valores obtidos em nosso ensaio se diferem da literatura consultada, provavelmente em função dos instrumentos utilizados, habilidade e por não se tratar de um experimento científico, porém comprovam a variação da solubilidade do sal de cozinha (NaCl) com a variação conforme proposta inicial do trabalho, ou seja o gráfico resultante do ensaio é igual da literatura, ou reta crescente. 6) Literatura consultada. 1) h ttps://www.significados.com.br/solubilidade/ - O que é solubilidade, consulta realizada no dia 01/11/2020. 2) h ttps://brasilescola.uol.com.br/quimica/coeficiente-solubilidade.htm, , consulta realizada no dia 01/11/2020. 7) Questões: 1) Qual a importância do conhecimento das estruturas cristalinas em empresas que trabalham com metais? Porque a grande maioria dos materiais empregados na indústria metalmecânica são formados por estruturas cristalinas, que se comportam de diferentes formas, mudando suas propriedades físicas/químicas/mecânicas em função de tratamentos térmicos, temperatura, etc. 2) Quais são as 3 principais redes bravais conhecidas? Cite e ilustre. As principais estruturas cristalinas são: CCC - Cúbica de corpo centrada CFC – cúbica de fase centrada HC – Hexagonal compacta 3) Qual o número de coordenação das estruturas CCC; CFC; Hexagonal simples; Hexagonal compacta. Por que são importantes? CCC – 8 CFC – 12 H S – 12 H C – 12 Para cristais cerâmicos em que a ligação é iônica, o número de coordenação depende da razão: Raio do Cation/Raio do anião. Esse número é bastante importante porque revela segredos sobre a dureza e ductibilidade do material. 4) Determinar a qual rede Braval se refere cada metal: Alumínio; cobre; titânio; magnésio; cromo; níquel; tungstênio; ferro; zinco · Alumínio = CFC · Cobre = CFC · Titânio =HC · Magnésio = HC · Cromo = CCC · Níquel = CFC · Tungstênio = CCC · Ferro = CCC · Zinco = HC 5) Por que a difusão é importante nos materiais? Porque nos processos de tratamento dos materiais, dependem da transferência de massa. Esse fenômeno de transporte de material através do movimento de átomos é conhecido como difusão.
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