Relatório de Fenômenos térmicos, ondulatório e Fluidos: Experimento 5 CalorimetriaRelatório referente ao procedimento experimental da aula prática nº 5, da disciplina Fenômenos térmicos, ondulatórios e fluidos. Professor: Silvio Thomaz Danilo César Wamser Ferreira – 104150021 Diego Bertoldo Francisco - 124400040 Mailson J. Campos de Souza - 104150054 Pedro Gonçalves Notaro - 124400035 Engenharia Mecatrônica – Campus Alto Paraopeba Ouro Branco 26 de Julho de 2013 a quantidade de calor ΔQ= maca(TATf) perdida pela amostra é inteiramente cedida à água mc (Tf -Ti) e ao recipiente C(Tf . Objetivo Parte 1 . o calor específico da água entre 14.5° C a temperatura de 1g de água. A noção de calor é também útil em outras situações na descrição de fenômenos térmicos. de calor específico c. A conexão entre estas duas unidades se dá pelo equivalente mecânico da caloria: 1cal = 4..Ti ) Desta forma pode-se determinar o calor específico de uma amostra.008 cal/g°C. o calor específico da água é 1. historicamente foi adotado uma unidade independente de quantidade de calor. A quantidade de calor necessária para elevar de um grau a temperatura de 1g de uma substância qualquer. chama-se calor específico c. cuja unidade é cal/°C. a quantidade de calor ΔQ necessária para elevar sua temperatura de ΔT é: ∆Q= m. podemos desprezar tal variação. aquecida a uma temperatura TA.18 J. no intervalo entre 0°C e 1°C. conhecendo-se a capacidade térmica do recipiente. A água e o recipiente estão inicialmente à temperatura Tf< TA.Medir o calor específico de amostra sólida . cujo uso persiste até hoje. A unidade para c é cal/g°C. Pela definição de caloria.c.. Como as paredes adiabáticas não permitem trocas de calor com o exterior. contida num recipiente de paredes adiabáticas e de capacidade térmica C. ou seja: mAcA (TA ..5°C e 15. a caloria.Ti). podendo assim ser medido em unidades de energia como o joule. Suponhamos que uma amostra A de uma massa mA de uma substância de calor específico cA.. m2 de calor específico C2. Entretanto. é: C = m1c1+ m2c2+ .5° C a 15. Como o calor é uma forma de transferência da energia.5°C é c = 1 cal/g°C.Introdução Quando dois corpos com temperaturas diferentes entram em contato (direto ou não) este sistema tende a chegar ao equilíbrio através de um fluxo de calor. etc. Por exemplo.∆T = C∆T onde C = mc chama-se capacidade térmica da amostra considerada. A caloria é definida atualmente como a quantidade de calor necessária para elevar de 14. Após estabelecer-se o equilíbrio térmico.Tf ) = (mc + C) (Tf .. Se tivermos m gramas de uma substância pura de calor específico c. O calor específico varia geralmente com a temperatura. A capacidade térmica de um sistema formado de m1 gramas de uma substância de calor específico c1 .. medida pelo termômetro. o sistema atinge a temperatura Tf .Medir capacidade térmica do calorímetro Parte 2 . é mergulhada dentro de uma massa m de água. na prática. 55 102. a massa m2 e a temperatura T2i da agua que foi aquecida e também a temperatura máxima atingida após a mistura das duas.5 29 47 0. M1->Massa de água à temperatura ambiente M2 ->Massa de água aquecida Ti1 ->Temperatura da água à temperatura ambiente Ti2 ->Temperatura da água aquecida . com o objetivo de obter o equilíbrio e posteriormente medir-se a capacidade calorifica C do calorímetro.84 T1i[°C] 21 21 20 20. Procedimento Parte 1 – Determinação da capacidade calorífica C do calorímetro Na primeira parte uma certa massa de água foi aquecida e misturada com uma outra massa a temperatura ambiente.418 Onde.5 22 m2[g] 53.33 76. e sua temperatura T1i . Termômetro.6373 0.81 41. Água. Tf.17 19. Resultados Para o cálculo da capacidade térmica do calorímetro foi utilizado o princípio da conservação de energia: ( ) ( ) ( ) m1[g] 53. Balança.Equipamentos Calorímetro.4306 15. Suporte para aquecimento.48 127. Amostras de sólidos.43 T2i[°C] 61 41 63 62 69 Tf[°C] C[cal/°C] 41 32 30.04 8.1 51. construindo-se uma tabela para auxiliar nos cálculos posteriores.97 76.51 75.101 1. O procedimento foi repetido 5 vezes onde em cada repetição foi medido a massa da água que estava no calorímetro à temperatura ambiente m1. 98 130.98 130.113043 1.98 Ta [°C] 71 79 82 81.4306 0. usou-se a temperatura da água aquecida como a temperatura do próprio material.4306 0.5 34 38 T’ [°C] 26 31 37 40 44 C cal/°C] c[cal/g°C] 1.98 Ti [°C] 21 25 30. porém com o cálculo da média podemos encontrar um valor mais correto para a capacidade calorifica do calorímetro.4306 ̅) 6. o qual se desejava determinar o calor específico.086876 1. Ti->Temperatura ambiente da água. o procedimento foi repetido 5 vezes.4306 0.98 100.98 100.4306 0.98 130. Ma->Massa da peça Ta->Temperatura da inicial da peça (referente à água aquecida) Mc->Massa da água à temperatura ambiente Tf->Temperatura do calorímetro após equilíbrio térmico. isso também é observado no alto valor do desvio padrão.120289 Onde.98 130. Parte 2 – Calor específico de sólidos Na segunda parte uma peça foi aquecida em um recipiente de água.4306 0.112938 1. a temperatura da peça e da água se uniformizava e então era mensurada.98 100. .98 100.5 83 Mc [g] 100. Resultados Ma [g] 130.76456 Analise e Cálculos – Parte 1 Com os resultados observamos que a capacidade térmica do calorímetro sofre uma variação muito grande de acordo com as temperaturas e massas que utilizamos.Tf ->Temperatura após o equilíbrio térmico C ->Capacidade térmica do calorímetro Cálculo da média: ̅ Desvio padrão: √ ∑ ∑ ( 1. depois de aquecida a peça era transferida para o calorímetro que continha água a temperatura ambiente.097735 1. Conclusão Com este experimento podemos observar o equilíbrio térmico onde usando diferentes massas de água em diferentes temperaturas.C->Capacidade térmica do calorímetro c->Calor específico do material Cálculo da média: ̅ Desvio padrão: √ ∑ ∑ ( 0. 1. assim como determinar a capacidade calorífica do calorímetro. quando misturados estes trocavam calor até atingir o equilíbrio em questão. através do principio de conservação de energia. conhecendo esta capacidade calorífica. neste caso o ferro.if. 12 edição Tipler.br/~profis/experimentando/diurno/downloads/Tabela%20de%20Calor%20Es pecifico%20de%20Varias%20Substancias.013563 Analise e Cálculos – Parte 2 Com o resultado obtido e com a consulta a tabela em anexo podemos observar que o material que utilizamos para o experimento foi o ferro.usp. Física II. Referências http://fep. edição 5 Anexos . foi possível determinar o calor específico do material e através da consulta à literatura determinar qual era o material.112938 ̅) 0. Analogamente. Física vol. e de acordo com a analise estatística podemos observar que este é bem mais exato que os cálculos da primeira parte.pdf acessado em 25/07 às 15:49 Sears e Zemansky.