Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Este relatório trate a cerca da construção de uma escala termométrica
Tipologia: Provas
1 / 6
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Universidade Federal de Alfenas – UNIFAL-MG (Campus Poços de Caldas)
Resumo
O presente visa à construção de uma escala de temperatura a partir da dilatação volumétrica do álcool contido em um balão volumétrico inicialmente em equilíbrio térmica com água e gelo sendo a variação de temperatura provinda do aquecimento do bulbo através das mãos de um dos integrantes do grupo e em seguida construir uma lei de transformação da escala Celsius para a nova escala. Através dos dados obtidos, foi possível a realização da nova escala, onde foi possível constatar através da equação = 27,3 + 3,.
Quando um corpo está sujeito a uma variação de temperatura, tanto o seu volume, quanto sua dimensão sofre expansão térmica (ou dilatação térmica), devido a energia fornecida aos átomos constituintes do corpo. Desse modo, a variação do comprimento de um objeto sólido com o aumento da temperatura se dá pela seguinte equação:
, (04)
onde, é a dilatação térmica linear; é o coeficiente de dilatação térmica (linear); é o comprimento inicial e é a variação de temperatura. Embora varia ligeiramente com a temperatura, pode ser considerado constante para um determinado material. [2]
E sua incerteza sendo:
, (05)
No caso dos líquidos e gases, a análise volta-se para a expansão volumétrica. Para a variação de volume a seguinte equação é apresentada:
, (06)
onde, é a dilatação volumétrica; é o coeficiente de dilatação volumétrica; é o volume inicial e é a variação de temperatura.
E sua incerteza calculada por:
, (07)
As dilatações linear e volumétrica podem ser relacionadas da seguinte forma: , (08)
Pode-se criar uma escala termométrica a partir da dilatação do álcool medida pelo paquímetro. A seguinte lei para essa nova escala é
, (09) onde Tx é a temperatura que precisa ser encontrada, dx é a variação da medida 1 com a 3 ( tabela 2), e d é a variação do sistema.
Sendo seu erro , apresentado por: [2] , (10)
Nota-se que a incerteza e é a mesma. Apresentada pela seguinte expressão: (11)
Inicialmente foram colocados 50 mL de álcool em um balão volumétrico, posteriormente o balão contendo o álcool foi colocado em um béquer de 250 mL contendo água, gelo e sal tomando-se o cuidado para que a água do béquer ficasse abaixo do bulbo do balão.
Colocou-se um termômetro dentro do balão e outro dentro do béquer com água e gelo esperando que a temperatura de equilíbrio (T 0 ) fosse atingida.
Feito isso, retirou-se o balão do béquer e mediu-se com auxílio de um paquímetro a altura inicial do álcool (h 0 ) no balão volumétrico, marcando este nível inicial com caneta hidrocor. Observou-se que caneta hidrocor utilizada para marcação da altura da coluna de álcool no interior no balão pode interferir nas medidas de altura, adotando-se então um padrão de 0,2 mm para o tamanho máximo da marcação.
Posteriormente o bulbo foi envolvido pelas mãos um dos integrantes do grupo, com a finalidade de aquecê-lo. Observou-se o nível do álcool e a temperatura do termômetro dentro do balão até atingir o equilíbrio térmico, obtendo-se a temperatura de equilíbrio T 1. Feito isso, marcou-se novamente com caneta hidrocor o nível de álcool e mediu-se com o auxílio do paquímetro a altura do álcool (h 1 ) no interior do balão. Tomou-se o devido cuidado para que às alterações de temperatura do ambiente não influenciassem de forma significativa no experimento, observado atenciosamente a temperatura no termômetro e utilizando um intervalo de tempo de 7 minutos, suficiente para que as oscilações de temperatura no termômetro fossem relativamente
pequenas, comparadas a este intervalo.
Depois de realizado as medições, colocou-se o bulbo novamente dentro do béquer com água, gelo e sal. Esperou-se o equilíbrio térmico ser atingido novamente, repetindo o procedimento por mais duas vezes.
As variações de níveis de álcool no bulbo foram aferidas com o auxílio de um paquímetro com precisão de 0, mm, marcadas com caneta hidrocor preta.
= 27,3 + 3,2 (12)
onde é a temperatura em graus Celsius e é a temperatura em graus X.
E sua incerteza é dada por: , (13)
onde é a derivada parcial da temperatura e é a incerteza instrumental do termômetro digital. Sendo e = 27,3. Com isso, a incerteza obtida foi σTc = ± 2,73 °C. Tabela 1: relação entre as escalas Celsius e X.
ºC ºX
