Calometria

Público FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL ENERGIA Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA NOME DA DISCIPLINA Física Geral e Experimental Energia Unidade U4TEMPERATURAECALOR Aula A3CALORIMETRIA OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática O objetivo da aula prática consiste descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo determinando o calor específico e capacidade térmica SOLUÇÃO DIGITAL Algetec Laboratório Virtual Algetec simulador Calorimetria O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve ser acessado preferencialmente por computador PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Inserir o nome do experimento CALORIMETRIA Atividade proposta Compreender os fenômenos decorrentes da troca de energia térmica entre os corpos calculando a capacidade térmica de um calorímetro e posteriormente utilizar este dado para determinar o calor específico de diversas substâncias Procedimentos para a realização da atividade Em seu AVA você irá encontrar o link do experimento CALORIMETRIA que será desenvolvido na plataforma VirtuaLab da Algetec A partir do acesso seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da atividade Ao clicar no link do experimento uma tela explicativa sobre o uso do mouse irá aparecer Leia com atenção e fechea 3 Público Feito isso a tela inicial do experimento irá aparecer O experimento é composto por duas partes Na primeira etapa temos por objetivo determinar a capacidade térmica de um calorímetro Para isso vamos iniciar o experimento considerando as questões de segurança Visualize o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome EPI localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela Se preferir também pode ser utilizado o atalho do teclado Alt4 4 Público Abra o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas Selecione os EPIs necessários ao experimento clicando com o botão direito do mouse sobre o EPI desejado e selecionando a opção Usar este item Nesse experimento é obrigatório o uso de jaleco e óculos Feche o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas 5 Público Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt1 Com os EPIs vamos inicial o experimento tarando a balança Assim posicione o béquer na balança clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na balança 6 Público Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Balança ou através do atalho do teclado Alt5 Ligue a balança clicando com botão esquerdo do mouse sobre o botão Power Observe se a balança ligou 7 Público Tare a balança para desprezar a massa do béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão TARA Observe que a balança foi zerada após a tara Retorne o béquer para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na mesa 8 Público Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt1 Agora será necessário colocar água no béquer Para isso transfira 100 mL de água para o béquer clicando com o botão direito do mouse na pisseta com água indicada e selecione a opção Despejar no béquer Pressione a pisseta para inserir água no béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e observe a quantidade de água adicionada pela escala que aparece ao canto da tela 9 Público Retorne a pisseta para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecione a opção Colocar na mesa Feito isso vamos medir a massa da água Assim coloque o béquer já com a água sobre a balança clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na balança 10 Público Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Balança ou através do atalho do teclado Alt5 Observe e anote o valor da massa exibido pela balança Retire o béquer da balança clicando com o botão direito do mouse no béquer e selecione a opção Colocar na mesa 11 Público Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt2 Nesse momento será necessário ajustar o aquecimento Nessa etapa posicione o béquer sobre o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Posicionar no sistema de aquecimento Observe que o béquer se posicionou no sistema de aquecimento 12 Público Visualize o bico de Bunsen clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Aquecimento ou através do atalho do teclado Alt2 Ligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre bico de Bunsen e selecione a opção Ligar chama Observe a chama do bico de Bunsen 13 Público Ajuste a velocidade de aquecimento do fluído contido no béquer clicando e arrastando com o botão esquerdo do mouse sobre a janela Acelerar troca térmica Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt1 14 Público Agora vamos medir a temperatura de aquecimento Então meça a temperatura de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir béquer Observe que a temperatura da água em aquecimento aparece no canto da tela Aguarde o aquecimento da água até aproximadamente 80 C e então desligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o bico de Bunsen e selecione a opção Desligar chama 15 Público Em seguida retire o béquer do sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na mesa Só será possível remover o béquer do sistema de aquecimento se o Bico de Bunsen estiver desligado O próximo passo consiste em medir a temperatura inicial do calorímetro Meça a temperatura inicial do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir calorímetro 16 Público Observe e anote a temperatura inicial do calorímetro Transfira a água aquecida contida no béquer para o calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Despejar no calorímetro Observe que a água é adicionada ao calorímetro 17 Público Acelere a troca térmica entre o calorímetro e a água aquecida agitando o conteúdo do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione a opção Agitar conteúdo Meça a temperatura no calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir calorímetro Observe a temperatura do calorímetro e aguarde que ela estabilize e anote seu valor 18 Público Tc C Após os procedimentos descritos chegou o momento de desmontar o experimento Retire a água do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione a opção Descartar conteúdo Desligue o termômetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Desligar termômetro 19 Público Na segunda parte do experimento iremos determinar o calor específico dos líquidos Assim o primeiro passo consiste em adicionar óleo no béquer Transfira 100 mL de óleo para o béquer clicando com o botão direito do mouse na pisseta com óleo e selecione a opção Despejar no béquer Pressione a pisseta para inserir óleo no béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela Observe a quantidade de óleo adicionada pela escala que aparece ao canto da tela 20 Público Retorne a pisseta para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecione a opção Colocar na mesa Acesse a câmera Balança e verifique se a balança está ajustada apresentando um valor negativo equivalente à massa do béquer Em caso negativo tare novamente a balança como demonstrado na PARTE I Em caso afirmativo coloque o béquer já com o óleo sobre a balança clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na balança 21 Público Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Balança ou através do atalho do teclado Alt5 Observe e anote o valor da massa Retire o béquer da balança clicando com o botão direito do mouse no béquer e selecione a opção Colocar na mesa 22 Público Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt2 Posicione o béquer sobre o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Posicionar no sistema de aquecimento Observe que o béquer se posiciona no sistema de aquecimento 23 Público Visualize o bico de Bunsen clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Aquecimento ou através do atalho do teclado Alt2 Ligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre bico de Bunsen e selecione a opção Ligar chama Observe a chama do bico de Bunsen 24 Público Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome Bancada ou através do atalho do teclado Alt1 Meça a temperatura de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir béquer Observe que a temperatura do óleo em aquecimento aparece no canto inferior esquerdo da tela 25 Público Aguarde o aquecimento do óleo até aproximadamente 80 C e então desligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o bico de Bunsen e selecione a opção Desligar chama Lembrese que você pode acelerar o aquecimento do óleo ajustando o aquecimento na janela Acelerar troca térmica Em seguida retire o béquer do sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Colocar na mesa Só será possível remover o béquer do sistema de aquecimento se o Bico de Bunsen estiver desligado 26 Público Meça a temperatura inicial do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir calorímetro Observe e anote a temperatura inicial do calorímetro Transfira o óleo aquecido contido no béquer para o calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção Despejar no calorímetro 27 Público Observe que o óleo é adicionado ao calorímetro Acelere a troca térmica entre o calorímetro e o óleo aquecido agitando o conteúdo do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione a opção Agitar conteúdo Meça a temperatura no calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Medir calorímetro 28 Público Observe a temperatura do calorímetro e aguarde que ela estabilize e anote seu valor Tc C Retire o óleo do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione a opção Descartar conteúdo 29 Público Desligue o termômetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção Desligar termômetro Avaliando os resultados Com os dados obtidos e calculados responda os questionamentos a seguir 1 A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia 𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 𝑸𝒓𝒆𝒄𝒆𝒃𝒊𝒅𝒐 Nesse caso 𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 𝑸𝒓𝒆𝒄𝒆𝒃𝒊𝒅𝒐 𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒆𝒍𝒂 á𝒈𝒖𝒂 𝒒𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆 𝑸𝒓𝒆𝒄𝒆𝒃𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒆𝒍𝒐 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 𝒎𝟏𝒄𝑻𝟏 𝑻𝒇 𝑪𝑻𝒇 𝑻𝑪 𝑪 𝒎𝟏𝒄𝑻𝟏 𝑻𝒇𝑻𝒇 𝑻𝑪 Onde 𝑪 𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒄𝒂 𝒎𝟏 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒅𝒂 á𝒈𝒖𝒂 𝒄 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄í𝒇𝒊𝒄𝒐 𝒅𝒂 á𝒈𝒖𝒂 𝟏𝒄𝒂𝒍𝒈º𝑪 𝑻𝟏 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒂 á𝒈𝒖𝒂 𝒒𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆 𝑻𝒇 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒒𝒖𝒊𝒍í𝒃𝒓𝒊𝒐 𝒅𝒐 𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝑻𝑪 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒏𝒐 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒓 𝒅𝒐 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 Assim com os dados obtidos calcule a capacidade térmica do calorímetro 2 Na segunda parte do experimento a capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia 𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 𝑸𝒓𝒆𝒄𝒆𝒃𝒊𝒅𝒐 𝑸𝒄𝒆𝒅𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒆𝒍𝒐 ó𝒍𝒆𝒐 𝒒𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆 𝑸𝒓𝒆𝒄𝒆𝒃𝒊𝒅𝒐 𝒑𝒆𝒍𝒐 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 30 Público 𝒎𝟏𝒄𝑻𝟏 𝑻𝒇 𝑪𝑻𝒇 𝑻𝑪 𝒄 𝑪𝑻𝒇 𝑻𝑪𝒎𝟏𝑻𝟏 𝑻𝒇 Onde 𝑪 𝒄𝒂𝒑𝒂𝒄𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒕é𝒓𝒎𝒊𝒄𝒂 𝒎𝟏 𝒎𝒂𝒔𝒔𝒂 𝒅𝒐 ó𝒍𝒆𝒐 𝒄 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓 𝒆𝒔𝒑𝒆𝒄í𝒇𝒊𝒄𝒐 𝒐 ó𝒍𝒆𝒐 𝑻𝟏 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒅𝒐 ó𝒍𝒆𝒐 𝒒𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆 𝑻𝒇 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒇𝒊𝒏𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒒𝒖𝒊𝒍í𝒃𝒓𝒊𝒐 𝒅𝒐 𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒎𝒂 𝑻𝑪 𝒕𝒆𝒎𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒖𝒓𝒂 𝒏𝒐 𝒊𝒏𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐𝒓 𝒅𝒐 𝒄𝒂𝒍𝒐𝒓í𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐 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 Checklist Acessar seu AVA Clicar no link do experimento CALORIMETRIA Primeira etapa Segurança do experimento Tarar a balança Adicionando água no béquer Medir a massa da água Ajustar o aquecimento Medir a temperatura de aquecimento Medir a temperatura inicial do calorímetro Adicionar água aquecida no calorímetro Medir a temperatura do calorímetro Desmontar o experimento Segunda etapa Adicionar óleo no béquer Medir a massa de óleo Ajustar o aquecimento Medir a temperatura de aquecimento Medir a temperatura inicial do calorímetro Adicionar óleo aquecido no calorímetro Medir a temperatura do calorímetro Desmontar o experimento Avaliar os Resultados das duas etapas 31 Público RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Acrescente as referências bibliográficas quando houver segundo as normas da ABNT Resultados de Aprendizagem Como resultados dessa prática será possível 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 determinar o calor específico de uma substância RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA CALORIMETRIA Disciplina Física Geral e Experimental Energia Unidade U4Temperatura e Calor Aula A3 Calorimetria Alunoa Seu Nome Data Data da realização 1 INTRODUÇÃO A prática de calorimetria tem como objetivo analisar os fenômenos decorrentes da troca de energia térmica entre corpos determinar a capacidade térmica de um calorímetro e calcular o calor específico de uma substância 2 MATERIAIS E MÉTODOS O experimento foi dividido em duas etapas determinação da capacidade térmica do calorímetro e determinação do calor específico do óleo Foram realizadas medições de temperatura e massa seguidas da aplicação da equação da conservação de energia 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados obtidos foram analisados e comparados com valores teóricos para verificar a precisão das medições Os valores calculados foram os seguintes 4 CONCLUSÃO A prática permitiu compreender os fenômenos térmicos relacionados à calorimetria determinando a capacidade térmica de um calorímetro e o calor específico do óleo Os valores obtidos foram coerentes com a literatura reforçando a importância da precisão experimental 5 REFERÊNCIAS TIPLER P A MOSCA G Física para Cientistas e Engenheiros 6a edição Rio de Janeiro LTC RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA CALORIMETRIA 2015 SERWAY R A JEWETT J W Princípios de Física 4a edição São Paulo Cengage Learning 2017 Fonte de calor específico de óleos vegetais Nome do site ou artigo cientifico Dados Experimentais Massa da agua m1 100 g Temperatura da agua quente T1 80C Temperatura final do sistema Tf 45C Temperatura inicial do calorimetro Tc 25C Capacidade termica do calorimetro C 15 calC Massa do oleo m1 90 g Temperatura do oleo quente T1 80C Calor especifico do oleo c 045 calgC