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Universidade Federal do Espírito Santo Centro Universitário Norte do Espírito Santo Departamento de Ciências Naturais EXPERIMENTO DA LEI DE GAY-LUSSAC Setembro 2021 1. OBJETIVO Nesse experimento temos o objetivo de encontrar a constante universal (R) dos gases ideais e além disso, através de um gráfico, verificar a relação entre pressão e temperatura de um gás ideal a um volume constante. 2. MATERIAIS NECESSÁRIOS Recipiente cilíndrico em alumínio com tampa de material isolante; Aquecedor e recipiente para água e gelo; Sensores de pressão e temperatura; Computador e programa para aquisição de dados. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES A lei do gás ideal pode ser expressa pela equação , (1)𝑃𝑉 = 𝑛𝑅𝑇 onde R é a constante universal dos gases. A lei de Gay-Lussac diz que “Sob volume constante (V) a pressão (P) de uma certa massa de gás é diretamente proporcional à temperatura em Kelvin (T) à qual o gás se encontra”. = 𝛼 (2)𝑃𝑇 Substituindo a equação (1) na (2), temos: , (3)𝑅 = 𝑃𝑉𝑛𝑇 = 𝛼 𝑉 𝑛 = 𝛼 𝑀 𝑝 sendo M a massa molar do gás e p a sua massa específica. Os dados de como a pressão variava conforme o aumento da pressão foram anotados no quadro (1). Estes dados foram utilizados para criação do gráfico da Pressão em função da Temperatura, o coeficiente angular desde sendo o 𝛼 da equação (2). Quadro 1: Dados experimentais para pressão e temperatura com intervalos de 1°C Temperatura (K) Pressão (kPa) 298 105,7 299 106 300 106,3 301 106,7 302 107 303 107,3 304 107,7 305 108,1 306 108,3 307 108,7 308 109 309 109,4 310 109,6 311 110 312 110,3 313 110,6 314 111 315 111,3 316 111,7 317 112 318 112,4 Fonte: Dados fornecidos pelo professor Gráfico 1: Gráfico da pressão em relação à temperatura kPa/K Fonte: Elaboração própria Sabendo que o 𝛼 é o coeficiente angular do gráfico (1), 𝛼 = 0,3329 Assim, para descobrir o valor de R experimental deve-se usar a equação (3).Sendo a massa molar do ar M = 29 g / mol e a sua massa específica p = 1220 g/ :𝑚3 = 0,00791 = 7,91𝑅 = 0, 3329 * 29 1220 𝑚 3 * 𝐾. 𝑃𝑎. 𝐾−1. 𝑚𝑜𝑙−1 𝑚3. 𝑃𝑎 . 𝐾−1. 𝑚𝑜𝑙−1 4. CONCLUSÃO Após o experimento realizado, ao comparar o valor para a constante universal dos gases (8,314) com os resultados obtidos no experimento, concluímos que o valor atingido não contém um percentual de erro tão distante do percentual esperado, sendo assim, atestando que o método evidenciou uma exatidão satisfatória. 5. REFERÊNCIAS Apostila de Física Experimental I para os Cursos de Engenharia - DCN/UFES.
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