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REGRAS ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS 2020.2 1- Medidas Quando realizamos uma medida precisamos estabelecer a confiança que o valor encontrado para a medida representa. Medir é um ato de comparar e esta comparação envolve erros dos instrumentos, do operador, do processo de medida e outros. Deve-se adotar um valor que melhor represente a grandeza e uma margem de erro dentro da qual deve estar compreendido o valor real. 2- Algarismos significativos ▪ Algarismos significativos (AS) são todos os algarismos exatos, a contar do primeiro diferente de zero, mais o último algarismo, que é considerado como duvidoso. ▪ Os zeros à esquerda não contam como AS. 23,50 m → 4 AS 0,0043 m → 2 AS 67 cm → 2 AS 67,2 cm → 3 AS 2,00 x 10-2 m → 3 AS ▪ O número de AS não pode mudar quando fazemos a conversão de unidades. 52,7 m → 3 AS → para expressar este número em cm → 5,27 x 103 cm ▪ O desvio padrão (incerteza) deve ser escrito com o mesmo número de casas decimais do valor medido: (1230 ± 5) mm (1227,67 ± 0,02) L (1,00 ± 0,02) kg (0,023 ± 0,001) g 3 - Medições em equipamentos Vamos medir o comprimento de uma barra com duas réguas com diferentes escalas. a) Régua com menor divisão de 1 cm: ex.: 9,7 cm (1 exato + 1 duvidoso) = 2 AS b) Régua com menor divisão de 1 mm: ex.: 9,65 cm (2 exatos + 1 duvidoso) = 3AS Agora utilizando gráficos, precisamos saber onde a reta corta o eixo x: Lembrete: O número de algarismos significativos são todos os exatos mais um duvidoso. Ampliando o retângulo vermelho para melhor visualização: Este número é maior que 2,5 e menor do que 2,6 e devemos acrescentar um algarismo duvidoso. Neste caso, por exemplo, a reta corta o eixo x no ponto 2,57, com 2 algarismos exatos e 1 duvidoso, num total de 3 AS. Obs.: O duvidoso pode ser qualquer entre 2,50 e 2,60, e deverá ser escolhido pela pessoa que está realizando a medição. 4- Operações Matemáticas ▪ Em expressões matemáticas de soma ou subtração, deve-se expressar os resultados pelo menor número de casas decimais (CD): 85,45 m + 5,6 m + 98,523 m = 189,573 = 189,6 m (1 CD) (5,4 x 10-3 + 0,09 x 10-3) mL = 5,5 x 10-3 mL (1 CD) Obs.: Em operações de soma e subtração, é PRECISO colocar os números na mesma potência de 10. ▪ Em expressões de multiplicação e divisão, deve-se expressar o resultado com o menor número de algarismos significativos (o número de algarismos significativos igual ao da medida menos precisa): 89 m2 5,469 m = 16,27354178095 m = 16 m (𝟐 𝐀𝐒) ▪ Quando for utilizar a Operação em Cadeia (passo a passo), em cálculos mais complexos, deve-se fazer cada operação separadamente, avaliando a regra adequada (da soma, subtração, multiplicação, divisão e logaritmo), acrescentando pelo menos um algarismo significativo a mais, nos cálculos intermediários. Normalmente sublinhamos este algarismo a mais para facilitar a identificação. O arredondamento intermediário é feito a partir deste algarismo a mais. Ao final do cálculo, retiramos o algarismo a mais e arredondamos o valor final, conforme a Regra de Arredondamento. Ex.: Equação da Bhaskara com valores medidos: 4,0𝑥2 + 1,52 × 10−5𝑥 − 2,3 × 10−8 = 0 𝑥 = −1,52 × 10−5 ± √(1,52 × 10−5)2 − 4 × 4,0 × (−2,3 × 10−8) 2 × 4,0 𝑥 = −1,52 × 10−5 ± √2,310 × 10−10 + 3,68 × 10−7 8,00 𝑥 = −1,52 × 10−5 ± √(0,002310 + 3,68) × 10−7 8,00 𝑥 = −1,52 × 10−5 ± √3,68 × 10−7 8,00 𝑥 = −1,52 × 10−5 ± 6,07 × 10−4 8,00 𝑥′ = −1,52 × 10−5 + 6,07 × 10−4 8,00 = (−0,152 + 6,07) × 10−4 8,00 = 7,4 × 10−5 𝑥′′ = −1,52 × 10−5 − 6,07 × 10−4 8,00 = (−0,152 − 6,07) × 10−4 8,00 = −7,7 × 10−5 ▪ A mantissa de um logaritmo comum (os números que seguem a vírgula decimal) do resultado de um logaritmo tem o mesmo número de AS que o número original. log 2,45 = 0,389 log (2,45 x 1012) = 12,389 ▪ Um anti-logaritmo comum de um número tem o mesmo número de AS que a mantissa (os números que seguem a vírgula decimal) do número original. 100,389 = 2,45 Ex: 1012,389 = 2,45 x 1012 5 - Números inteiros e puros ▪ Quando multiplicamos ou dividimos por um número inteiro ou considerado puro, a incerteza do resultado é dada pelo valor medido. - A média de 12,31 g e 12,44 g é: (12,31 g + 12,44 g) / 2 = 12,38 g - A massa de 3 objetos iguais é: 3 x 3,45 g = 10,4 g Os números 2 e 3 são designados números puros, não afetando o número de AS nas regras de cálculo. ▪ O mesmo ocorre para unidades do SI. Ex.: 1 g = 1000 mg; 1 m = 100 cm; 1 mol, 1 atm ▪ Coeficientes estequiométricos são considerados números puros. ▪ Valores tabelados foram determinados experimentalmente e, portanto, NÃO são considerados números puros. ▪ pH + pOH = 14 (14 = número exato) → 14 - 9,78 = 4,22 (2CD) Obs.: Quando o valor de Kw é dado, o pKw deve ser usado como valor medido, e não como número puro. 6 - Arredondamento Conserva-se apenas os algarismos necessários (de acordo com a precisão da medida). Suponhamos que o resultado deva ser expresso com 2 casas decimais: ▪ Se o algarismo descartado for 5 → acrescenta 1 ao último Ex.: 4,52|71 g → 4,53 g ▪ Se o algarismo descartado for 5 → não se acrescenta nada Ex.: 4,52|31 g → 4,52 g ▪ Se o algarismo descartado for = 5 e - os posteriores forem de zero → aumenta 1 unidade Ex.: 4,55|57 g → 4,56 g Ex: 4,55|000000000012 g → 4,56 g - os posteriores forem = a zero, devemos olhar para o anterior: Se for par permanece como está Ex.: 4,52|500 → 4,52 g Se for ímpar aumenta uma unidade Ex.: 4,57|500→ 4,58 g 7- Notação científica A fórmula geral de um número em notação científica é A x 10n, onde 0< A < 10: Exemplos: 3456,45 = 3,45645x103. 0,0024738 = 2,4738x10-3 Obs. Muitas vezes é necessário colocar em notação cientifica para ajustar os algarismos significativos. 8- Referências NBR 5891:2014 - Regras de Arredondamento na Numeração Decimal Mendes e Rosário – Metrologia e Incerteza de medição SBM
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