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experirncia termodinamica
Tipologia: Notas de estudo
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O objetivo deste experimento é determinar a razão Cp/ Cv para o ar e, através disso, identificar o seu modelo molecular, usando os seguintes objetos : Garrafão de vidro, monômetro de óleo, haste, suporte, mangueiras e seringa.
Iniciamos o experimento abrindo a torneira do garrafão e elevando o embolo da seringa até mais ou menos 35ml, abaixamos lentamente o êmbulo da seringa até o fim e aguardamos até que o óleo escorre-se e que o ar interno do garrafão fique em equilíbrio térmico, anotamos a pressão manométrica h 1 na tabela I, em seguida finalizamos
o experimento abrindo e fechando rapidamente a torneira provocando uma expansão adiabática do gás no interior do garrafão, esperamos mais alguns segundos é pegamos h 2 e
anotamos também na tabela I.
TABELA I h 1 h (^2) 01 110mm 30mm 02 120mm 30mm 03 108mm 29mm 04 112mm 45mm 05 120mm 30mm 06 122mm 36mm 07 134mm 38mm 08 76mm 21mm 09 121mm 22mm 10 110mm 27mm 11 131mm 31mm 12 108mm 29mm 13 128mm 30mm 14 121mm 34mm 15 131mm 31mm
Um processo adiabático é um processo em que não há troca térmica entre o sistema e suas vizinhanças, as suas variáveis de estado são as seguintes, temperatura , que será constante neste processo, pressão , que variará junto com o volume de acordo com o gráfico abaixo. Capacidade calorífica a pressão e volume constantes vem a ser a energia necessária para elevar de um grau a temperatura de uma substância O valor de = C (^) p /Cv para uma gás monoatômico e
diatômica são:
V 2 = ((1+ h 1 / P 0 )/( 1+ h 2 / P 0 )). V (^0)
pelo processo de 1 para 2 adiabático: P 1 V 1 = P 2 V (^2) P 0 (1+ h 1 / P 0 ). V 0 = P 0 ((1+ h 1 / P 0 )/( 1+ h 2 / P 0 )). V (^0) Aplicando logaritmo. [ln ( 1+ h 1 / P 0 ) – ln ( 1+ h 2 / P 0 )] = ln ( 1+ h/ P 0 )
para h/ P 0 <<1, ln ( 1+ h/ P 0 ) h/ P 0
Logo: = ((h 1 / P 0 )– (h 2 / P 0 )) = h 1 / P (^0) = h 1 / h 1 - h 2
h 1 h (^2) 01 110m m
30m m
02 120m m
30m m
03 108m m
29m m
04 112m m
45m m
05 120m m
30m m
06 122m m
36m m
07 134m m
38m m
08 76m m
21m m
09 121m m
22m m
10 110m m
27m m
11 131m m
31m m
12 108m m
29m m
13 128m m
30m m
14 121m m
34m m
15 131m m
31m m
Os cálculos do tratamento estatístico para usando a teoria do desvio padrão esta em anexo, e o resultado fui: = (1.37 +- 0.02)
Como o tratamento estatístico para deu 1.3, que se aproximou de 1.4, então conclui-se que o modelo molecular aceitável para o gás é o diatômico. O erro percentual cometido no experimento foi de: F 0 6 5^ % = |Vexp – Vteo|x100 =^ |1.37 – 1.4|x100 = 2.1% Vexp 1. Podemos citar alguns dos erros sistemáticos do experimento como a consideração do gás como sendo ideal, o não fechamento da válvula tão rápido suficiente para que não haja troca de calor com o meio externo,a injeção do ar rapidamente na seringa.
