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Relatório sobre Calorímetro ..
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Não perca as partes importantes!
Desde a antiguidade, estudiosos observam as interações entre os corpos no universo. Dentre estes estudos, a energia surge como um ente físico presente na mecânica e termodinâmica. Apesar de amplamente discutida, cientistas a resumem como um fator que a não importando da categoria de fenômeno o qual está envolvido, se conserva.
A partir desta conclusão, a Termodinâmica aborda a comutação da energia sob a forma de calor e energia mecânica nos sistemas físico-químicos. Estabelece-se que dois ou mais corpos, com diferentes níveis de calor, tendem a se estabilizar. A estabilização destes corpos ocorre através de uma troca térmica. Sabe-se que a troca depende do contato entre as partes, direta ou
calorímetro possui importância no estudo das mudanças físicas que ocorrem com a incidência de reações químicas específicas. Ele permite identificar a taxa e a produção de calor, tornando possível determinar a produção e assimilação de calor e de energia. Três exemplos de calorímetro são os de varredura diferencial, calorímetros de ritmo acelerado e calorímetros isotérmicos.
O presente relatório descreve o uso de um calorímetro didático, o qual é composto por um recipiente metálico contido em um cilindro de vidro vedado por uma tampa metálica munida de um orifício (necessário para a introdução de um termômetro). Sabe-se que o compartimento deste calorímetro, responsável por reter os corpos a serem analisados, influência no resultado final do experimento. Portanto para que se afirmasse a correspondência entre o calor cedido e recebido pelos corpos de prova submetidos a este equipamento, foi necessário determinar a capacidade térmica do mesmo.
Determinar experimentalmente a capacidade térmica de um calorímetro.
Quantidade Descrição: 01 Calorímetro 01 Termômetro 01 Bécher 01 Garra 01 Resistência elétrica
Calorímetro com termômetro Água entrando em ebulição com o auxilio da resistência elétrica
Inicialmente montou-se o arranjo experimental e mediu-se a temperatura ambiente com o auxílio do termômetro. Logo após, foi colocado 250 mL de água à temperatura ambiente no calorímetro e aguardou-se o equilíbrio térmico para medir a temperatura do sistema T 1. Mediu-se 100 mL de água em um becher e aqueceu-se a mesma, com o auxílio da resistência elétrica, até a ebulição. Com a utilização do termômetro foi medida a temperatura desta água (T2) Colocou-se essa água no calorímetro, aguardou-se o equilíbrio térmico e
mediu-se a temperatura final do sistema (Tf). Determinou-se a constante do calorímetro. Após isso foi realizado o mesmo procedimento usando quantidades de água no calorímetro de 300 mL e 350 mL. Calculou-se o valor médio para a capacidade térmica do calorímetro com o seu respectivo desvio padrão. Com os dados obtidos, determinou-se a capacidade térmica(C) do calorímetro(J/K) utilizando a seguinte equação:
Onde: C = Capacidade térmica do calorímetro. Massa em ml de água, em (kg).
Um bom calorímetro deve possuir uma capacidade térmica grande ou pequena? Justifique sua resposta. Se um corpo possui baixa capacidade térmica, ele aquece ou esfria mais rapidamente em comparação com o outro de maior capacidade térmica, dessa forma, um bom calorímetro deve possuir grande capacidade térmica para que não haja trocas de calor entre ele o que está contido em seu interior e nem com o meio externo.
QUESTÃO 2 O que ocorreria com o valor da capacidade térmica que você determinou experimentalmente se: A) O corpo de alumínio no interior do calorímetro fosse substituído por um corpo de material plástico?
. O plástico não conduz tão bem o calor quanto um metal, logo, o corpo feito de plástico possui capacidade térmica maior que o corpo de alumínio. Consequentemente, este novo calorímetro apresentará maior resistência à variação de temperatura, e, portanto, a Capacidade Térmica calculada seria maior. B) Se o revestimento externo de vidro do calorímetro fosse retirado?
Como a diminuição na massa do sistema que compõe o calorímetro relaciona-se de forma diretamente proporcional com a capacidade térmica, o sistema trocaria mais calor com o ambiente diminuindo dessa forma a sua capacidade térmica. C) O espaço entre o copo de alumínio e o revestimento de vidro fosse preenchido com isopor? A capacidade térmica calculada aumentaria de valor e isto se deve à massa do calorímetro com isopor ser maior que a massa sem isopor. QUESTÃO 3 Um termômetro de mercúrio deve possuir uma capacidade térmica grande ou pequena? Justifique sua resposta. A capacidade térmica é a grandeza física que determina o calor que é necessário fornecer a um corpo para produzir no mesmo uma determinada variação de temperature com isso, a capacidade térmica do termômetro deve ser pequena.
O experimento executado teve como objetivo demonstrar na prática a diferença entre o conceito de capacidade térmica e de calor específico. Consistem em duas grandezas físicas semelhantes, porém que apresentam algumas diferenças. Ao longo da realização do experimento foi notado que o calor específico é uma das características da substância em questão, enquanto a capacidade térmica está relacionada ao corpo como um todo, no caso, o calorímetro utilizado. Pode-se concluir que, o calorímetro utilizado no experimento apenas desacelerava a troca de calor entre o meio interno e externo, pois possui um a baixa capacidade térmica e esta é inversamente proporcional à troca de calor com o ambiente externo, as temperaturas do interior e exterior entram em equilíbrio térmico , o que não o torna um calorímetro ideal, onde a troca de calor no interior-exterior é nula.
