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relatorio 7, Notas de estudo de Física

FAP0152 Relatorio7: Resfriamento de um líquido

Tipologia: Notas de estudo

Antes de 2010

Compartilhado em 13/08/2006

diego-zuqueto-3
diego-zuqueto-3 🇧🇷

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Experimento sobre resfriamento de líquidos
O experimento realizado teve a finalidade de descobrir se o resfriamento da glicerina
trata-se de um modelo empírico ou não.
Para a obtenção de dados do experimento foram utilizados os seguintes instrumentos:
- Tubo de ensaio contendo glicerina
- Termômetro Digital Minipa APPA MT-520 (Incerteza de 0.2%+1°C)
- Termopar
- Aparato contendo um cilindro de ar contínuo
- Lamparina
- Cronômetro com precisão de centésimos de segundo
Os procedimentos adotados para a coleta dos dados foram medir a temperatura do
cilindro sem o tubo de ensaio 5 vezes em intervalos de 1 minuto para se verificar a temperatura do
mesmo, os dados obtido encontram-se na tabela 1.1.
Tabela 1.1 – Temperatura do cilindro de ar
Medida Temperatura
Incerteza
1
21,10
±1,04
2
21,20
±1,04
3
21,10
±1,04
4
21,10
±1,04
5
21,10
±1,04
Média 21,12
±1,04
Após termos coletado a temperatura do cilindro o tubo de ensaio foi aquecido com a
lamparina até aproximadamente 115°C e o mesmo foi c olocado dentro do cilindro de ar para se
obter o tempo de queda da temperatura e os dados obtidos encontra-se na tabela 1.2.
Juntamente com as incertezas do tempo que foi obtida através do teste de reação do
coletor dos dados em ver o cronômetro e o termômetro, a incerteza da temperatura foi obtida
através da precisão do instrumento e a precisão da temperatura final foi obtida através da formula
(( TgTaTf
σσσ
+=
onde σTa é a incerteza da temperatura do cilindro de ar e σTg é a
incerteza da temperatura da glicerina.
Tabela 1.2 – Resfriamento da Glicerina
Medida Tempo(s) Incerteza Tempo(s)
Temperatura(°C)
Incerteza(Temp)
Tf = Tg - Ta Incerteza(Tf)
1
0
±2
110,00
±1,22
88,88
±1,60
2
16
±2
105,00
±1,21
83,88
±1,60
3
33
±2
100,00
±1,20
78,88
±1,59
4
52
±2
95,00
±1,19
73,88
±1,58
5
73
±2
90,00
±1,18
68,88
±1,57
6
96
±2
85,00
±1,17
63,88
±1,57
7
122
±2
80,00
±1,16
58,88
±1,56
8
150
±2
75,00
±1,15
53,88
±1,55
9
182
±2
70,00
±1,14
48,88
±1,54
10
219
±2
65,00
±1,13
43,88
±1,54
11
258
±2
60,00
±1,12
38,88
±1,53
12
302
±2
55,00
±1,11
33,88
±1,52
13
354
±2
50,00
±1,10
28,88
±1,51
14
419
±2
45,00
±1,09
23,88
±1,51
15
502
±2
40,00
±1,08
18,88
±1,50
16
610
±2
35,00
±1,07
13,88
±1,49
17
726
±2
30,00
±1,06
8,88
±1,48
Com os dados da tabela 1.2 foi feito dois gráficos da temperatura final (Tf) em função do
tempo onde o gráfico 1.1 foi feito em escala milimetrada e como os pontos neste tipo de gráfico
pf2

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Experimento sobre resfriamento de líquidos

O experimento realizado teve a finalidade de descobrir se o resfriamento da glicerina

trata-se de um modelo empírico ou não.

Para a obtenção de dados do experimento foram utilizados os seguintes instrumentos:

- Tubo de ensaio contendo glicerina

- Termômetro Digital Minipa APPA MT-520 (Incerteza de 0.2%+1°C)

- Termopar

- Aparato contendo um cilindro de ar contínuo

- Lamparina

- Cronômetro com precisão de centésimos de segundo

Os procedimentos adotados para a coleta dos dados foram medir a temperatura do

cilindro sem o tubo de ensaio 5 vezes em intervalos de 1 minuto para se verificar a temperatura do

mesmo, os dados obtido encontram-se na tabela 1.1.

Tabela 1.1 – Temperatura do cilindro de ar Medida Temperatura Incerteza 1 21,10 ±1, 2 21,20 ±1, 3 21,10 ±1, 4 21,10 ±1, 5 21,10 ±1, Média 21,12 ±1,

Após termos coletado a temperatura do cilindro o tubo de ensaio foi aquecido com a

lamparina até aproximadamente 115°C e o mesmo foi c olocado dentro do cilindro de ar para se

obter o tempo de queda da temperatura e os dados obtidos encontra-se na tabela 1.2.

Juntamente com as incertezas do tempo que foi obtida através do teste de reação do

coletor dos dados em ver o cronômetro e o termômetro, a incerteza da temperatura foi obtida

através da precisão do instrumento e a precisão da temperatura final foi obtida através da formula

σ Tf = ( σ Ta )²+( σ Tg )² onde σTa é a incerteza da temperatura do cilindro de ar e σTg é a

incerteza da temperatura da glicerina.

Tabela 1.2 – Resfriamento da Glicerina Medida Tempo(s) Incerteza Tempo(s) Temperatura(°C) Incerteza(Temp) Tf = Tg - Ta Incerteza(Tf) 1 0 ±2 110,00 ±1,22 88,88 ±1, 2 16 ±2 105,00 ±1,21 83,88 ±1, 3 33 ±2 100,00 ±1,20 78,88 ±1, 4 52 ±2 95,00 ±1,19 73,88 ±1, 5 73 ±2 90,00 ±1,18 68,88 ±1, 6 96 ±2 85,00 ±1,17 63,88 ±1, 7 122 ±2 80,00 ±1,16 58,88 ±1, 8 150 ±2 75,00 ±1,15 53,88 ±1, 9 182 ±2 70,00 ±1,14 48,88 ±1, 10 219 ±2 65,00 ±1,13 43,88 ±1, 11 258 ±2 60,00 ±1,12 38,88 ±1, 12 302 ±2 55,00 ±1,11 33,88 ±1, 13 354 ±2 50,00 ±1,10 28,88 ±1, 14 419 ±2 45,00 ±1,09 23,88 ±1, 15 502 ±2 40,00 ±1,08 18,88 ±1, 16 610 ±2 35,00 ±1,07 13,88 ±1, 17 726 ±2 30,00 ±1,06 8,88 ±1,

Com os dados da tabela 1.2 foi feito dois gráficos da temperatura final (Tf) em função do

tempo onde o gráfico 1.1 foi feito em escala milimetrada e como os pontos neste tipo de gráfico

/ 0 t

T T e

− τ

formou uma curva foi feito o gráfico 1.2 em escala logarítmica e os pontos formou uma reta e

constatamos com isso que a taxa de decaimento da temperatura da glicerina é uma função

exponencial.

Como no gráfico 1.2 os dados formaram uma reta, concluímos que a função do

decaimento da temperatura é uma função exponencial, devido à propriedade do papel monolog e

sua equação geral da reta é dada por y = Aebx, onde A = 87,50±0,35 e b = -0,003 com incerteza

nula.

Questões extras:

Determinar a partir do gráfico final os tempos necessários para que a glicerina atinja as

seguintes temperaturas:

Temperatura Resultado

65,0°C 94 s

44,5°C 214 s

31,3°C 326 s

Analisando os gráficos e os dados obtidos concluímos que a glicerina decai a sua

temperatura exponencialmente, e obedece a formula empírica dada que é , onde

τ = 4,9610-3^ ±1,9810-5.