Atividade Mapa Fis 2

PROBLEMÁTICA Considere que você foi contratado por uma indústria farmacêutica que produz diversas substâncias líquidas Sua primeira atribuição na empresa é determinar o calor específico de um líquido X Aquecer essa substância e medir sua variação de temperatura seria uma forma de medir esse calor específico mas qual seria a quantidade de calor absorvida É muito difícil dizer Para contornar esse problema você poderia usar o princípio de que corpos isolados trocam calor até entrarem em equilíbrio térmico Neste caso supondo que não há mudança de fase envolvida temos Q1 Q2 QN Σ Qi Σ mi ci Tf Tiinicial 0 Com isso só fazemos menção as massas calores específicos e temperaturas finais e iniciais dos corpos envolvidos Contudo isso trás outro problema Precisaríamos saber o calor específico ou capacidade térmica C mc da outra substância com quem X está trocando calor Para contornar este problema os cientistas escolheram uma substância para definir seu calor especifico a água cujo valor é definido como ca 1 calgC Dessa forma poderíamos usar a água como referência para medir o calor especifico do líquido X Antes disso precisamos contornar um problema prático Quando colocamos um líquido dentro de um recipiente ele troca calor com este recipiente Então ao juntarmos o líquido X e água temos que levar em consideração o recipiente em que eles estão Isso coloca mais uma variável no nosso problema A capacidade térmica do recipiente Faremos então o seguinte Usaremos a água como referência para determinar a capacidade térmica do recipiente Depois usaremos o recipiente e o líquido X para determinar o calor específico cX de X a Seja um calorímetro recipiente do enunciado de capacidade térmica desconhecida C a uma temperatura inicial de Tc Suponha que aqueçamos uma massa ma de água até a temperatura Ta Depositamos a água no calorímetro e medimos a temperatura final do sistema Tf1 após o equilíbrio térmico ser atingido Mostre que a capacidade térmica do calorímetro é determinada por C Tc Tf1 ma ca Tf1 Ta b Faremos agora o mesmo procedimento mas trocando a água pelo líquido X Mostre que o calor específico cX XS do líquido X é determinado por cX C Tc Tf2 mX Tf2 Tx Parte 2 Após entender bem a parte teórica sobre como determinar o calor específico de um líquido você deve colocar esse conhecimento em prática Realize o experimento virtual nos simuladores da ALGETEC chamado de Calorimetria httpsunicesumargrupoaeducationmarketplaceua5fc79b67f30b4e00189c91ce Indique em uma tabela os valores medidos das temperaturas e das massas em cada etapa do experimento separadamente e anexe os resultados na atividade Parte 3 Agora é hora de combinar os resultados obtidos experimentalmente junto aos cálculos teóricos Use os dados obtidos na parte 2 para determinar a capacidade térmica do calorímetro e o calor específico da substância que você usou no experimento Com os resultados em mãos discuta quais são as principais fontes de erros experimental que podem interferir no resultado final 1 𝑄1 𝑄2 0 𝐶𝑇1 𝑇𝑐 𝑚𝑎𝑐𝑎𝑇1 𝑇𝑎 0 𝐶 𝑚𝑎𝑐𝑎𝑇1 𝑇𝑎 𝑇1 𝑇𝑐 2 𝐶𝑇2 𝑇𝑐 𝑚𝑥𝑐𝑥𝑇2 𝑇𝑥 0 𝑐𝑥 𝐶𝑇𝑐 𝑇2 𝑚𝑥𝑇2 𝑇𝑥 Parte 2 Para água 𝑇𝑎 𝑚𝑎 𝑐𝑎 𝑇1 𝑇1 257 9469 1 8060 742 Para óleo 𝑇2 𝑚𝑥 𝐶 𝑇2 𝑇𝑥 254 8615 1249 802 668 Parte 3 Primeira tabela 𝐶 𝑚𝑎𝑐𝑎𝑇1 𝑇𝑎 𝑇1 𝑇𝑐 𝐶 1249 𝑐𝑎𝑙𝑔𝐶 Segunda Tabela 𝑐𝑥 𝐶𝑇𝑐 𝑇2 𝑚𝑥𝑇2 𝑇𝑥 𝑐𝑥 0447 𝑐𝑎𝑙𝑔𝐶 Como principais fontes de erro temos Má calibragem do calorímetro Troca de calor com o meio externo Impurezas nos materiais utilizados