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ALUNO: Odiran Henrique de Paiva e Silava RA:1135193 PÓLO: Brás _ São Paulo - SP CURSO: Engenharia Elétrica ETAPA: 1 DATA: 23/04/2021 CARGA HORÁRIA: 3 hrs DISCIPLINA: Prática laboratorial de física geral e experimental 3 PROFESSOR: QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA PRATICA LABORATORIAL Nº: 16 Dilatômetro C.H.: 3 hrs DATA: 23/04/2021 INTRODUÇÃO: Este experimento tem como objetivo a demostração do fenômeno da dilatação linear de corpos cilíndricos. Inicialmente, iremos observar o aumento do comprimento de um tubo metálico em função de um aumento de sua temperatura. Em seguida, determina o coeficiente de dilatação linear de um material metálico. Como parte das atividades você terá que fazer a montagem e ajustes dos equipamentos e instrumentos necessários para a realização do experimento. OBJETIVOS: descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo de material metálico; estabelecer o significado físico do coeficiente de dilatação linear; determinar o coeficiente de dilatação linear de um material metálico utilizando o dilatômetro linear; aplicar os conceitos de dilatação dos corpos a problemas envolvendo aquecimento e resfriamento de metais. MATERIAL: Computador pessoal dotado do navegador Mozila instalado. METODOLOGIA: 1.PREPARANDO O ENSAIO - Selecione o corpo de prova de cobre com 500 mm de comprimento e meça sua temperatura inicial T0. Mova o corpo de prova para a base, trave o batente na posição zero da escala e zere o relógio comparador (figura 01) e (figura 02) e (figura 03). figura 01 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 01 – autoria própria) figura 02 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 2 – autoria própria) figura 03 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 3 – autoria própria) 2.MEDINDO A DILATAÇÃO Ligue o sistema de aquecimento e use o relógio comparador para acompanhara dilatação ∆L do corpo de prova até a estabilização da temperaturaT.Desligue o sistema de aquecimento e retorne o corpo de prova para a bancada (figura 04). figura 04 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 4 – autoria própria) 3.REPETINDO COM OUTROS MATERIAIS: Repita os passos 1 e 2 para ensaiar os corpos de prova de latão e aço, ambos com 500 mm de comprimento. LIGA DE AÇO -(figura 05) LATÃO – (figura 06). figura 05 (print da tela do laboratório virtual “liga de aço”) (Figura 5 – autoria própria) figura 06 (print da tela do laboratório virtual “latão”) (Figura 6 – autoria própria) RESULTADOS E DISCUSSÃO: PARTE I-DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAÇÃO LINEAR: 1.Anote na Tabela (figura 07) os valores obtidos durante a primeira parte do experimento. Utilize a equação 1 para calcularo coeficiente de dilatação linear αde cada material,lembrando que o comprimento inicial dos corpos de prova é L0=500mm (figura 07). figura 07 – tabela com o resultado da prática (Figura 7 – autoria própria) PARTE II: VARIAÇÃO NO COMPRIMENTO FINAL DE UM TUBO METÁLICO EM FUNÇÃO DO SEU COMPRIMENTO INICIAL1. Anote na Tabela 2 os valores obtidos durante a segunda parte do experimento (figura 08 figura 08 – tabela com o resultado da prática (Figura 8 – autoria própria) 2.Construa o gráfico variação do comprimento ∆L x comprimento inicial L0e determine seu coeficiente angular. + 3.Determine o coeficiente angular do gráfico ∆L x L0e explique o que ele representa. 4.Com base nos seus conhecimentos,verifique a validade da afirmação: “A variação no comprimento de um material, para uma mesma variação de temperatura, é diretamente proporcional ao seu comprimento inicial.” RESPOSTA – a afirmação está correta, exemplificando a questão acima podemos afirmar dois materiais de mesmo coeficiente de dilatação mas com tamanhos diferentes, quando submetidos a mesma variação de temperatura o de maior tamanho sofrerá uma maior dilatação, dilatação essa diretamente proporcional ao seu comprimento e vice-versa. CONCLUSÃO: Nessa prática laboratorial de física geral e experimental podemos visualizar de forma didática a ação de temperatura sobre o coeficiente de dilatação de cada material, e como cada material se comporta quando aplicado uma fonte de calor constante. Podendo visualizar em tempo real o material se dilatando. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: HALLIDAY, D.; RESNICK, Robert; WALKER, Jear. Física, v. 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física, v. 2: termodinâmica e ondas. 10. ed. São Paulo: Pearson Education, 2008. ALUNO: Odiran Henrique de Paiva e Silava RA:1135193 PÓLO: Brás _ São Paulo - SP CURSO: Engenharia Elétrica ETAPA: 2 DATA: 23/04/2021 CARGA HORÁRIA: 3 hrs DISCIPLINA: Prática laboratorial de física geral e experimental 3 PROFESSOR: QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA PRATICA LABORATORIAL Nº: 167 - CAOLORIMETRIA C.H.: 3 hrs DATA: 23/04/2021 INTRODUÇÃO: Este experimento trata de fenômenos decorrentes da troca de energia térmica entre corpos. Durante os experimentos, iremos determinar a capacidade térmica de um calorímetro e, posteriormente, utilizar este dado para determinar o calor específico de diversas substâncias. Como parte das atividades você terá que fazer a montagem e ajustes dos equipamentos e instrumentos necessários para a realização do experimento. OBJETIVOS: descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo de prova ou substância; ilustrar como ocorre o equilíbrio térmico entre substâncias sólidas e líquidas; determinar a capacidade térmica de um calorímetro; MATERIAL: Computador pessoal dotado do navegador Mozila instalado. METODOLOGIA: Neste experimento você irá explorar fenômenosde transferência de calor em fluidos. 1.SEGURANÇA DO EXPERIMENTO: Coloque os equipamentos de proteção individual localizados no “Armário de EPIs”. 2 -TARANDO A BALANÇA: Posicione o béquer sobre a balança, ligue-a e utiliza a função “TARA” para desconsiderar a massa do béquer, durante a realização do experimento (figura 01). figura 01 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 1 - autoria própria) 3.ADICIONANDO ÁGUA NO BÉQUER: Transfira, da pisseta para o béquer, 100 mL da água (figuera 02). figura 02 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 2 - autoria própria) 4.MEDINDO A MASSA DA ÁGUA: Posicione o béquer, já com água, sobre a balança e meça a massa da água.Anote o valor observado (figura 03). figura 03 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 3 - autoria própria) 5.AJUSTANDO O AQUECIMENTO: Posicione o béquer no sistema de aquecimento e ligue a chama do bico de Bunsen. Se possível, acelere a troca térmica. figura 04 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 4 - autoria própria) 6.MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO: Utilize o termômetro para medir a temperatura da águaem aquecimento.Aguarde a água aquecer até aproximadamente 80° C e então desligue o sistema de aquecimento. Retire o béquer do sistema de aquecimento e posicione-o sobre a mesa (figura 05). figura 05 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 5 - autoria própria) 7.MEDINDO A TEMPERATURA INICIAL DO CALORÍMETRO: Meça a temperatura inicial do calorímetro, utilizando o termômetro. Anote essa temperatura (figura06). figura 06 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 6 - autoria própria) 8.ADICIONANDO ÁGUA AQUECIDA AOCALORÍMETRO: Despeje a água aquecida, contida no béquer, sobre o calorímetro e agite-o, para acelerar a troca térmica (figura 07). figura 07 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 7 - autoria própria) 9.MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO: Espera a temperatura do calorímetro estabilizar e meça, novamente, asuatemperatura, utilizando o termômetro. Anote o valor encontrado (figura 08). figura 08 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 8 - autoria própria) DESMONTANDO O EXPERIMENTO: Descarte o conteúdo do calorímetro e desligue o termômetro. PARTE II –DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOS. 1 -ADICIONANDO ÓLEO NO BÉQUER Transfira, da pisseta para o béquer, 100 mL de óleo (figura 09). figura 09 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 9 - autoria própria) 2.MEDINDO A MASSA DO ÓLEO: Coloque o béquer, já com o óleo, sobre a balança e realize a pesagem. Anote a massa encontrada (figura 10). figura 010 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 10- autoria própria) 3.AJUSTANDO O AQUECIMENTO Posicione o béquer no sistema de aquecimento e ligue a chama do bico de Bunsen. Se possível, acelere a troca térmica (figura 11). figura 11 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 11- autoria própria) 4.MEDINDO A TEMPERATURA DE AQUECIMENTO: Utilize o termômetro para medir a temperatura do óleoem aquecimento.Aguarde o óleoaquecer até aproximadamente 80° C e então desligue o sistema de aquecimento. Retire o béquer do sistema de aquecimento e posicione-osobre a mesa (figura 12). figura 12 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 12 - autoria própria) 5.MEDINDO A TEMPERATIRA INICIAL DO CALORÍMETRO Meça a temperatura inicial do calorímetro, utilizando o termômetro. Anote essa temperatura (Figura 13). figura 13 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 13 - autoria própria) 6.ADICIONANDO ÓLEO AQUECIDO AO CALORÍMETRO: Despeje o óleo aquecido, contidono béquer, sobre o calorímetro e agite-o, para acelerar a troca térmica. 7.MEDINDO A TEMPERATURA DO CALORÍMETRO: Espera a temperatura do calorímetro estabilizar e meça, novamente, a sua temperatura, utilizando o termômetro. Anote o valor encontrado (figura 14). figura 14 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 14 - autoria própria) 8.DESMONTANDO O EXPERIMENTO: Descarte o conteúdo do calorímetro e desligue o termômetro. RESULTADOS E DISCUSSÃO: PARTE I –DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE TÉRMICA DE UMA CALORÍMETRO A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia: QCEDIDO= QRECEBIDO QCEDIDOPELA ÁGUA QUENTE= QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO m1c (T1-Tf) = C (Tf-TC) C = m1c (T1-Tf) / (Tf-TC) Onde: C = capacidade térmica do calorímetro; m1 = massa de água;c = calor específico da água (1cal/g °C); T1= temperatura da água quente;Tf = temperatura final de equilíbrio sistema; TC = temperatura no interior do calorímetro 1.Com os dados obtidos, calcule a capacidade térmica do calorímetro. PARTE II –DETERMINAÇÃO DO CALOR ESPECÍFICO DE LÍQUIDOSA capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípioda conservação de energia: QCEDIDO= QRECEBIDO QCEDIDO PELO ÓLEO QUENTE= QABSORVIDO PELO CALORÍMETRO m1c(T1-Tf) = C (Tf-TC) c = C (Tf-TC) / m1(T1–Tf) Onde: C = capacidade térmica do calorímetro;m1= massa de óleo; c = calor específico do óleo;T1= temperatura do óleo quente; Tf= temperatura final de equilíbrio sistema; TC= temperatura no interior do calorímetro1. Com os dados obtidos, calcule o calor específico do óleo. Compare o valor obtido com valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na internet. Justifique eventuais diferenças. CONCLUSÃO: Como conclusão desse experimento podemos notar a variação da capacidade térmica de cala liquido e como ele se comporta quando exposto ao calor. Após isso conseguimos determinar o calor especifico de cada material utilizado na prática. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: HALLIDAY, D.; RESNICK, Robert; WALKER, Jear. Física, v. 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física, v. 2: termodinâmica e ondas. 10. ed. São Paulo: Pearson Education, 2008. ALUNO: Odiran Henrique de Paiva e Silava RA:1135193 PÓLO: Brás _ São Paulo - SP CURSO: Engenharia Elétrica ETAPA: 1 DATA: 23/04/2021 CARGA HORÁRIA: 3 hrs DISCIPLINA: Prática laboratorial de física geral e experimental 3 PROFESSOR: QUADRO DESCRITIVO DE PRATICA PRATICA LABORATORIAL Nº: 64 Equação Termométrica C.H.: 3 hrs DATA: 23/04/2021 INTRODUÇÃO: O experimento explora o conceito de temperatura, sua aferição através de alterações de propriedades termométricas e construção de escalas de medição. Para tal, será utilizado um termômetro de comportamento conhecido e um termoscópio a ser calibrado. OBJETIVOS: -Associar as medidas de propriedades termométricas à valores de temperatura; -Construir escalas de temperatura a partir de pontos fixos determinados; -Relacionar matematicamente escalas de temperatura, duas a duas, para fim de comparação. MATERIAL: Computador pessoal dotado do navegador Mozila instalado. METODOLOGIA: 1.MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA: Coloque o termoscópio na posição vertical, com o bulbo para baixo e ao lado da régua, e marque com a caneta a altura da coluna líquida ( figura 01). figura 1 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 1 - autoria própria) 2.MEDINDO A ALTURA h2 Pegue a régua milimétrica e meça a altura h2, da parte superior do bulbo até a primeira marcação feita. Anote o valor na Tabela 1 para o estado térmico ambiente (figura 02). figura 2 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 2 - autoria própria) 3.MEDINDO A TEMPERATURA AMBIENTE: Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura ambiente e anote o valor na Tabela1.Utilize o altímetro para encontrar a altitude do ambiente onde o experimento está sendorealizado (figura 03). figura 3 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 3 - autoria própria) 4.MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA Insira o bulbo do termoscópio no banho de gelo e aguarde um tempo até verificar que a coluna de líquido estabilizou (equilíbrio térmico). Em seguida, retire o termoscópioe marque com a caneta a altura da colunalíquida. Com a régua, faça a medida da altura h1 da segunda marcação. Anote o valor da altura na Tabela1 no estado térmico do ponto do gelo. Figura 4 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 4 - autoria própria) 5.MEDINDO A TEMPERATURA DO PONTO DO GELO: Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura do ponto dogelo e anote o valor na Tabela 1 (figura 05). Figura 5 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 5 - autoria própria) 6.DESPEJANDO ÁGUA NO BÉQUER: Adicione 50 ml da água contida na pisseta no béquer. Leve o béquer ao sistema de aquecimento e aguarde a água entrar em ebulição (figura 06). Figura 6 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 6 - autoria própria) 7.MARCANDO A ALTURA DA COLUNA LÍQUIDA III: Mantenha o bulbo do termoscópio no vapor da água em ebulição, e aguarde o equilíbrio térmico. Retire o termoscópio do vapor e marque a altura da coluna dentro do termoscópio. Meça a altura h3 da terceira marcação. Anote o valor da altura na Tabela1 no estado térmico do ponto do vapor (figura07). Figura 7 (print da tela do laboratório virtual) (Figura 7 - autoria própria) 8.MEDINDO A TEMPERATURA DO PONTO DO VAPOR: Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura do ponto do vapor da água do béquer e anote na Tabela (figura 07). RESULTADOS E DISCUSSÃO: 1.Complete a Tabela 1 abaixo com os dados obtidos no experimento. 2.Repare se as marcas feitas para o ponto do gelo e do ponto do vapor coincidem com as marcas de fábrica do termoscópio. Qual parâmetro obtido durante a realização do procedimento pode gerar uma diferença entre as marcas? Justifique. RESPOSTA – As marcas de fábricas indicam o ponto de ebulição e fusão dá aguá e ´podem sofrer alterações devido a pressão exercida, também foi notado no experimento que logo após tirar o termoscópio do gelo ou do vapor sua temperatura já se modifica instantaneamente, até o momento da medição com a régua as marcações já sofreram pequenas alterações. 3.Construa um gráfico da altura (h) em função da temperatura (°C) utilizando o teorema de Tales. Determine o coeficiente linear e angular da equação que representa essa relação. 4.Ferva a água, sem atingir a ebulição, e insira o termoscópio na água. Marque e meça a altura da coluna. Utilize o valor de h na equação obtida anteriormente e encontre o valor da temperatura da água. Utilize o termômetro a álcool para medir a temperatura da água e compare os valores obtidos para a temperatura através da equação e através do termômetro. Caso exista diferença entre esses valores, identifique as possíveis fontes para essa discrepância. CONCLUSÃO: Nesse experimento podemos notar a diferença de temperatura e como é o funcionamento de um termoscópio em temperatura ambiente sobre o gelo e sobre o vapor! Toda essa diferença foi vista na integra e na prática!! podemos também notar como é feita da troca de calor através do calorimetro. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: HALLIDAY, D.; RESNICK, Robert; WALKER, Jear. Física, v. 2: gravitação, ondas e termodinâmica. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Física, v. 2: termodinâmica e ondas. 10. ed. São Paulo: Pearson Education, 2008.
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