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Curso: Segunda Graduação: Química para Licenciados Disciplina: Físico - Química Professor/Tutor: Gleysson Morais Andrade PROJETO – CALORÍMETRO Introdução A construção de um calorímetro barato, com materiais recicláveis e de fácil obtenção, para o ensino de química nas escolas. Objetivos Demonstrar conceitos teóricos da termodinâmica, através de um calorímetro, caseiro construído manualmente com materiais alternativos, de fácil aquisição e baixo custo. Material • 1-Garrafa Térmica 250 ml • 1-Estilete • 1-Termômetro Tipo Espeto Procedimento O material utilizado para construir o calorímetro (conforme imagem 01) constituísse de três itens, a garrafa térmica 250 ml, o termômetro culinário tipo espeto e um estilete. Faz se um furo, com o estilete (conforme imagem 02) na tampa da garra térmica, de modo que o diâmetro sirva perfeitamente, para passagem da haste do termômetro (conforme imagem 03). Mafra - 29 de 08 de 2021 Anexo Mafra - 29 de 08 de 2021 Imagem 01 Imagem 02 Imagem 03 Curso: Segunda Graduação: Química para Licenciados Disciplina: Físico - Química Professor/Tutor: Gleysson Morais Andrade Título da aula: Calorímetro com materiais alternativos Introdução: A Calorimetria estuda e trabalha fenômenos físicos em relação à troca de calor entre os corpos. Na teoria há a apresentação dos importantes conceitos de energia, capacidade térmica e calor, por exemplo. O conceito de equilíbrio térmico diz que quando dois corpos são colocados juntos a temperaturas diferentes, esses atingem a mesma temperatura após algum tempo. Sendo a temperatura “uma grandeza física escalar que define o estado térmico de um corpo ou sistema”, assim quanto maior o movimento atômico e molecular, maior a temperatura da matéria. E os termômetros são usados para obter o valor quantitativo dessa grandeza. Calorímetro é um mecanismo para medir a “quantidade de calor liberado ou absorvido em qualquer processo físico, químico ou biológico”. Há a possibilidade da experimentação com baixos recursos e materiais diversos tornando os experimentos possíveis de serem realizados nas escolas. Objetivo: O presente trabalho propõe a construção de um calorímetro com materiais alternativos e com baixo custo de recursos, com o intuito de apresentar uma forma também alternativa utilizada nas escolas. Os calorímetros convencionais, além de caros, muitas vezes não são disponíveis em laboratórios educacionais do ensino médio. Esse experimento trata-se da possível construção de um calorímetro que possa facilitar experimentos os quais sejam acessíveis e de manipulação segura. Materiais e Reagentes: 1 Garrafa Térmica 250 ml 1 Estilete 1 Termômetro Tipo Espeto 250 ml Água Quente Mafra - 29 de 08 de 2021 Desenvolvimento: Para fazer avaliação da qualidade do isolamento térmico, do calorímetro caseiro, fizemos teste com 250 ml de água quente, passamos a medir o decréscimo da temperatura interna, a partir da temperatura de equilíbrio, em função do tempo de 5 em 5 minutos até 60 minutos. Na tabela abaixo, temperatura do calorímetro em função do tempo. TEMPO (minutos) TEMPERATURA (Celsius) 0 93.0 5 92.6 10 91.7 15 90.6 20 89.9 25 89.3 30 88.5 35 87.3 40 87.1 45 86.5 50 85.9 55 85.3 60 84.6 Resultados: O calorímetro atingiu o equilíbrio térmico com 93.0 ºC,(conforme imagem 01) iniciando assim a contagem de tempo, todo o experimento foi realizado em ambiente fechado, sem correntes de ar que pudessem interferir nos resultados, após 30 minutos do início, o termômetro mostrava uma temperatura 88.5 ºC (conforme imagem 02), a temperatura nos primeiros trinta minutos teve uma queda mais acentuada conforme o cálculo, Δt = 93.0 – 88.5 = 4.5 ºC Mafra - 29 de 08 de 2021 Após sessenta minutos, o termômetro mostrava uma temperatura 84.6 ºC (conforme imagem 03), os últimos trinta minutos houve uma considerável desaceleração da queda da temperatura, conforme o cálculo, Δt = 88.5 – 84.6 = 3.9 ºC no total desde o início do experimento até o final a perda de calor do calorímetro foi de Δt = 93.0 – 84.6 = 8.4 ºC. Discussão dos Resultados: O calorímetro caseiro feito de garrafa térmica, é o mais eficiente dentre todos os calorímetros não comerciais, conforme pesquisa realizada na internet, o de isopor chega a perder entre 1ºC a 4ºC graus a mais que de garrafa térmica, esta eficiência, com certeza, está relacionada com a melhor vedação térmica. Anexo Mafra - 29 de 08 de 2021 Imagem 01 Bibliografia: https://www.stoodi.com.br/blog/fisica/calorimetria/ https://www.scielo.br/j/rbef/a/tRgwmcyxsbXWkTzrhzFkFhf/?lang=pt Mafra - 29 de 08 de 2021 Imagem 02 01 02
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