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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO
Diretoria de Exatas
Curso de Engenharia Civil
Laboratório de Física Geral e Experimental
Data de realização do Experimento: 24/03/
Grupo de Pesquisa: ( ) 1 ( ) 2 ( X ) 3 ( ) 4 ( ) 5 ( ) 6
Experimento: Dilatação térmica de um Sólido
Turma: 3-A Unidade: ( ) VM ( ) MM ( x ) VG ( ) SA
Atende
Requisito Sim Não
1 Capa: preenchimento completo e legível. ¨ ¨ 2 Itens: organização e encadeamento lógico do trabalho. ¨ ¨ 3 Resumo: correspondência do resumo com o conteúdo do trabalho. ¨ ¨ 4 Clareza dos objetivos. ¨ ¨ 5 A introdução teórica ao tema está adequada: leis físicas do experimento abordadas e relacionadas com o experimento.
6 Procedimento experimental: descrição do procedimento utilizado incluindo relação do material utilizado, esquemas e figuras quando necessário.
7 Dados das medições: apresentação de todas as grandezas medidas e adotadas no experimento, com as respectivas unidades.
8 Análise dos dado s: fórmulas e cálculos corretos. ¨ ¨ 9 Análise de resultados: resultados apresentados com o uso adequado dos algarismos significativos e unidades de medidas.
10 Conclusões: discussão da validade ou não dos resultados encontrados, considerando-se, por exemplo, a precisão dos equipamentos e valores de referências teóricas.
11 Bibliografia: é apresentada bibliografia pertinente. ¨ ¨
Relatório Aceito: ¨ ¨
Índice
1. Resumo ...............................................................................................................................
2. Introdução...........................................................................................................................
3. Objetivos .............................................................................................................................
4. Material utilizado................................................................................................................
5. Procedimento Experimental ..............................................................................................
7. Resultados do experimento ................................................................................................
8. Conclusão ............................................................................................................................
9. Cálculos ...............................................................................................................................
10. Referências Bibliográficas ...............................................................................................
11. Apêndice ............................................................................................................................
1. Resumo
Propriedade dos líquidos e da água.
3. Objetivo:
No experimento em laboratório na aula de física 3, para uma amostra líquida,
determinar a dilatação térmica volumétrica e o coeficiente de dilatação térmica volumétrica.
4. Materiais utilizados:
a. Picnômetro com capacidade para 25mL;
b. Fonte de calor;
c. Termômetro de mercúrio (ou de álcool) graduado (de -10º a 120ºC);
d. Balança digital de precisão;
e. Becker com capacidade para 400mL;
f. Becker com capacidade para 100 mL;
g. Água;
h. Amostra líquida (álcool etílico);
i. Fonte de calor
5 Procedimento Experimental
5.1. Medir a massa do picnômetro vazio (m p) com a balança digital;
5.2. Preencher totalmente o picnômetro com capacidade para 25ml (V 0) com a amostra do líquido e medir a massa (m0) da amostra líquida ( obs. Lembre-se de subtrair a massa do picnômetro );
5.3. Dada a densidade volumétrica do líquido, determinar o volume da amostra do líquido (V0) existente no picnômetro. ρ = m 0 /V 0.
5.4. Colocar o picnômetro com a amostra líquida em “banho-maria” dentro do becker de 400mL com aproximadamente 200mL de água. Aguardar que o sistema entre em equilíbrio térmico e medir a temperatura inicial (t i) do sistema;
6. Análise dos Dados
De acordo com os dados das medidas expressas na tabela 1:
6.1. Determinar o coeficiente de dilatação térmica volumétrica (β) aparente da amostra líquida. Utilize a seguinte aproximação: Δ V =β.Vo.Δt.
6.2. Considere o coeficiente de dilatação do material constituinte do picnômetro βpicnômetro =9,6x10-6ºC -1 , calcule o coeficiente de dilatação do líquido estudado. A dilatação volumétrica do picnômetro é desprezível? Discuta seus resultados.
6.2. Consultando uma tabela de valores conhecidos para diversos materiais no estado líquido, no intervalo de temperatura considerado, comparar com o valor determinado experimentalmente através do erro relativo percentual.
7. Resultados do Experimento
7.1. Medimos a massa do picnômetro vazio (mp) com a balança digital, sendo este:
(30,40 ± 0,01) g.
7.2. Preenchemos totalmente o picnômetro (V0) com a amostra do líquido e medimos a
massa (m0) da amostra líquida, sendo esta:
(21,74 ± 0,01) g.
7.3. Dada a densidade volumétrica do líquido, determinamos o volume da amostra (V 0 )
existente no picnômetro, V 0 = 27,519 cm³
7.4. Colocamos o picnômetro com a amostra líquida em “banho-maria” dentro do becker
de 400mL com aproximadamente 200mL de água. Aguardamos o sistema entrar em
equilíbrio térmico e medimos a temperatura inicial (ti) do sistema, que era de 25ºC.
7.5. Com o auxílio da fonte de calor, aquecemos o sistema até uma temperatura de
aproximadamente 60,0ºC. Observamos atentamente o que ocorreu com o líquido dentro
do picnômetro durante este processo de aquecimento e anotamos a temperatura final (tf)
do sistema que foi de 72ºC, durante o aquecimento evitamos que o termômetro ficasse
em contato com o fundo do Becker.
7.6. Retiramos o becker do aquecedor, aguardamos o sistema resfriar um pouco.
Retiramos o picnômetro de dentro do becker, enxugamos e medimos a massa final do
líquido dentro do picnômetro (mf); esta massa do líquido foi de (20,58± 0,01) g. (50,98 g
(Becker cheio) – 30,40 (Becker vazio))
7.7. Determinamos o volume final do líquido, a partir de sua densidade específica: Vf =
m f / ρ, onde ρ = 0,79g/cm³ (valor fornecido para o experimento).
0,79= (20,58 / V f) = 26,051 cm³.
7.8. Preencher a Tabela 1 :
Tabela 1: Coleta de dados
Temperatura Inicial
Volume Inicial
Temperatura Final
Volume Final
Dilatação volumétrica
ti (ºC) Vo (cm3) tf (ºC)^ Vf (cm3) V (cm3)
Resultado da Análise dos Dados
8. Conclusão
Os dados do experimento nos levaram a resultados bem próximos do real, como se
pôde determinar no erro relativo, podendo obter a dilatação térmica superficial da secção
transversal o coeficiente de dilatação térmica linear. Referente ao coeficiente de dilatação
térmica superficial obteve valores bem distantes do valor da secção transversal, tais
fatores de diferença se deram provavelmente:
- O corpo de prova não estar em um ambiente perfeitamente isolado, a começar que
o ventilador estava ligado, emdireção do nosso experimento.
- O ponto de medição do micrômetro muito distante do ponto de medição
termômetro, ocasionando a perca de temperatura, devido o material ser um tubo
fino.
- Vazamento de vapor no ponto fixo do termômetro, onde percebemos visualmente
este vazamento,podendo por ali termos perca de temperatura.
- A habilidade psicomotora de cada integrante do grupo para identificar e ler o valor
do micrômetro, onde também neste quesito, a força exercida para medir também
influenciou na captação das medidas.
- O nível da balança digital não estar perfeitamente nivelado ao centro do nível de
precisão de bolha
Referente a dilatação térmica volumétrica, não podemos obter o valor correspondente do material do experimento, pois a começar pela dilatação superficial da secção transversal os valores foram bem diferentes, optamos por não obter este valor que com certeza não seria real. Contudo podemos definir o material do experimento, sendo este de Latão.
9. Cálculos:
Cálculos utilizados
ρ= m/v
- Coeficiente de dilatação térmica volumétrica (β): Δ V =β.Vo.Δt.
10. Referências e Dados bibliográficos:
BOSQUILHA, Alessandra, Manual de física: teoria e prática / Alessandra Bosquilha, Márcio
Pelegrini. – 2. Ed ver. – São Paulo :Rideel, 2003. Cap. 13 - pg 170 – Calor.
Livro: Máximo, Antônio; Alvarenga, Beatriz. Curso de Fisica, Volume 2. Editora Scipione, p 67
Livro Calçada, Caio Sérgio; Sampaio, José Luiz. Física Clássica, Termologia,
Volume IV. Atual Editora, p. 46 a p.59, 1985.
Link: http://www.mundoeducacao.com.br/fisica/dilatacao-termica-dos- liquidos.htm
Link:http://www.passeiweb.com/na_ponta_lingua/sala_de_aula/fisica/ termologia/dilatacao_termica/termologia_2_5_dilat_liquido
