Relatório Calor Específico dos Líquidos

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ DE NOVA FRIBURGO 
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
LUCAS DA SILVEIRA DUTRA E VICTOR HUGO ARRUDA LEITE 
 
 
 
 
 
 
FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL – FLUIDOS, CALOR, OSCILAÇÕES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
NOVA FRIBURGO – RJ 
2021
 
 
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FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL – FLUIDOS, CALOR, OSCILAÇÕES 
 
Calor Específico de Líquidos 
 
Objetivos: 
Neste experimento, você irá adquirir conhecimento sobre a troca de energia 
térmica, calor, entre líquidos. Assim, será capaz de calcular o calor específico de líquidos 
e compará-los com os valores teóricos. 
 
Ao final deste experimento, você deverá ser capaz de: 
▪ Determinar o calor específico de uma substância líquida; 
▪ entender o processo de troca de calor entre líquidos; 
▪ conhecer as funcionalidades práticas das ferramentas do 
laboratório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Cenário: 
Nós encontramos sobre a bancada o calorímetro, um béquer de 250 ml, 
termômetro, sistema de aquecimento, uma balança e pissetas. 
 
 
 
 
 
 
 
Segurança: 
O experimento foi concebido para não trazer riscos físicos. Porém, como esta 
prática envolve o uso de líquidos aquecidos, o experimento só poderá ser realizado se 
você estiver usando o jaleco para a proteção do corpo e óculos de proteção para evitar 
respingos de líquidos aquecidos. 
 
Introdução Teórica: 
A troca de calor entre fluidos se dá graças ao fenômeno chamado de 
convecção. Por meio deste fenômeno, amostras de líquidos com temperaturas 
diferentes, ao se misturarem, trocam calor até alcançar uma temperatura de equilíbrio. 
 
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Um exemplo prático desse conhecimento é a instalação de aquecedores em piscinas. 
Como o líquido quente possui densidade inferior ao frio, a água aquecida precisa ser 
inserida na região inferior da piscina. Isso favorece a convecção e resulta em um 
aquecimento eficiente. Esse aquecimento ocorre da mesma forma numa panela com 
água, onde a porção no fundo, que recebe calor, fica menos densa e sobe. 
Conhecemos também o calor específico que é uma propriedade do material 
que informa o quanto de energia é necessária para provocar uma variação de 
temperatura em uma determinada quantidade de massa. O conhecimento do calor 
específico de líquidos é crucial ao projeto de sistemas que envolvem a troca de calor, 
como no caso de radiadores de motores automotivos. 
 
Introdução Experimental: 
Neste experimento, com o valor da capacidade calorífica do calorímetro e dos 
dados coletados, você irá determinar o calor específico da água e do álcool. O ensaio 
consiste em pesar um volume inicial de líquido para ser colocado dentro do calorímetro 
e, então, aferir a temperatura inicial desse sistema. Em seguida, deve-se pesar e aquecer 
uma amostra de água e anotar o valor da massa e da temperatura do líquido aquecido. 
Por fim, adiciona-se o líquido aquecido no calorímetro e, após a troca térmica alcançar o 
equilíbrio, anota-se o valor indicado da temperatura. Com auxílio das equações físicas 
apropriadas e dos dados coletados, será calculado o calor específico do corpo de prova. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Avaliando Resultados 
Determinação do Calor Específico da Água 
 
1. Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos na primeira parte do 
experimento. 
 
 
Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
Massa da água fria (m1) (g) 49,18g 45,31 g 45,34 g 
Massa da água quente (m2) (g) 71,67 g 69,10 g 67,56 g 
Temperatura da água fria (T1) (°C) 25,2°C 25°C 25,3°C 
Temperatura da água quente (T2) (°C) 65,9°C 65,3°C 65,5°C 
Temperatura final (TF) (°C) 46,9°C 58,8°C 59,1°C 
Calor específico da água (cal/g.°C) 1 1 1 
Calor específico médio da água 
(cal/g.°C) 
1 1 1 
Tabela 1 – Calor específico da água 
 
2. Considerando que o calor liberado pela água quente deve ser igual ao 
calor absorvido pela água fria e pelo calorímetro, calcule o calor 
específico da água. 
𝑄 = 𝑚 ⊂ 𝛥𝑇 
𝑄 = 49,18 ∗ 1 ∗ 40,7 
𝑄 = 49,18 ∗ 1 ∗ 40,7 
 
5 
𝑄 = 2001 𝑐𝑎𝑙 = (2𝑘𝑐𝑎𝑙) 
𝐶 =
𝑄
𝑚
. 𝛥𝑇 
𝐶 =
2001
49,18
. 40,7 
𝐶 = 1.655
𝑐𝑎𝑙
𝑔
.∗ 𝐶º 
 
3. Compare o valor do calor específico obtido no experimento com o 
tabelado. Qual foi a porcentagem de erro? (𝑐Á𝑔𝑢𝑎 = 1 𝑐𝑎𝑙 𝑔.℃ ) 
A margem de erro aproximada é de 65% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Determinação do Calor Específico do Álcool 
 
1. Complete a Tabela 2 abaixo com os dados obtidos na segunda parte 
do experimento. 
 
Experimento 1 Experimento 2 Experimento 3 
Massa do álcool (m1) (g) 46,41g 46,41g 45,74g 
Massa da água (m2) (g) 70,59g 75,49g 74,61g 
Temperatura do álcool (T1) (°C) 25,2°C 25,2°C 25,3°C 
Temperatura da água quente (T2) (°C) 70,4°C 70,3°C 70,1°C 
Temperatura final (TF) (°C) 63,3°C 63,6°C 63,5°C 
Calor específico do álcool (cal/g.°C) 0,58 0,58 0,58 
Calor específico médio do álcool 
(cal/g.°C) 
0,58 0,58 0,58 
Tabela 2 – Calor específico do álcool 
 
2. Considerando que o calor liberado pela água quente deve ser igual ao 
calor absorvido pelo álcool e pelo calorímetro, calcule o calor específico 
do álcool. 
𝑄 = 𝑚 ⊂ 𝛥𝑇 
𝑄 = 46,41 ∗ 0,58 ∗ 45,2 
𝑄 = 1216 𝑐𝑎𝑙 = (1,2𝑘𝑐𝑎𝑙) 
𝐶 =
𝑄
𝑚
. 𝛥𝑇 
 
7 
𝐶 =
1216
46,41
. 45,2 
𝐶 = 1.184
𝑐𝑎𝑙
𝑔
.∗ 𝐶º 
 
3. Compare o valor do calor específico obtido no experimento com o 
tabelado. Qual foi a porcentagem de erro? (𝑐Á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 = 0,58 𝑐𝑎𝑙 𝑔.℃ ) 
A margem de erro aproximada é de 47% 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. BIBLIOGRAFIA 
CALOR Específico. TodaMatéria. Disponivel em: 
<https://www.todamateria.com.br/calor-especifico/>. Acesso em: 16 maio 2021. 
CALOR específico. TodoEstudo. Disponivel em: 
<https://www.todoestudo.com.br/fisica/calor-especifico>. Acesso em: 16 maio 
2021. 
CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS. VirtuasLAb. Disponivel em: 
<https://www.virtuaslab.net/ualabs/ualab/63/60a175551ee18.html>. Acesso em: 
16 maio 2021. 
CALOR sensível. MundoEducação. Disponivel em: 
<https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/calor-sensivel.htm>. Acesso em: 16 
maio 2021.