Baixe Relatórios - Física Experimental I e outras Trabalhos em PDF para Relatórios e Produção, somente na Docsity! e Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia - CCT Unidade Acadêmica de Física — UAF Curso - Engenharia Elétrica Disciplina - Física Experimental | Docente: Jossyl Amorim Ribeiro de Souza DAVY SILVA FERREIRA MATRÍCULA - 119210349 Relatório — Experimento Termodinâmica — Lei de Boyle-Mariotte Campina Grande — PB 2021 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO... res ieereereeerereeeeraneçs 3 1.1 Objetivos... 2. MATERIAL .... 3. MONTAGEM ORIGINAL. ne 4. PROCEDIMENTOS... einstein eremita 4 5. DADOS COLETADOS. 6. ANÁLISES. 7. CONCLUSÃO 5. DADOS COLETADOS EM LABORATÓRIO 5.1 TABELA |- 1 2 3 4 5 6 hi(cmHg) [0,0 | 36 6,1 7,6 8,0 8,5 h2(cmHg) [00| 120 | 210 | 27,5 | 285 | 310 Diâmetro interno do manômetro: D = 6,77 mm Temperatura ambiente: T = 24,0 OC Comprimento da coluna de ar: Lo = 35,0 cm 6. ANÁLISES A pressão manométrica é Ah = h, — h,. E o volume ocupado pelo ar é V = LxA. A área da seção reta do tubo do manômetro é dada por: A = 17x (D/2)? A=Trx (6,77'10/2) 2 = 0.35997 = 0,360 cm? Utilizando os dados da tabela |, podemos preencher a tabela Il da seguinte maneira: TABELA Il — 1 2 3 4 5 6 Ah (cmHg) | 0,0 84 14,9 19,9 20,5 22,5 V (cem?) 12,6 | 11,304 | 10,404 | 9,864 9,72 9,54 Analisando a figura que representa o experimento. Podemos concluir que como o ramo da direita é aberto, a pressão no menisco mercúrio/ar à direita é Po (pressão atmosférica). Já no ramo da esquerda, a pressão absoluta exercida pelo ar confinado é P = Po + Ah em que Ah é a pressão manométrica. Supondo que o ar confinado se comporte como um gás ideal, pode-escrever a equação de estado para este tipo de gás: PV=nRT Onde: n é número de mols de ar confinado no ramo esquerdo R é a constante universal dos gases ideais (R = 831 . T é a temperatura absoluta do ar confinado no ramo esquerdo Considerando que não haja vazamento no manômetro e que durante o experimento não houve variação significativa na temperatura do ar confinado, isto é, nRT é uma constante C, a equação de estado pode ainda ser escrita como: (Po+Ah)V=C Isolando o Ah temos que: Ah=C/V-B Invertendo os dados referentes ao volume da tabela Il, temos que: TABELA III — 1 2 3 4 5 6 Ah (cmHg) | 0,0 84 14,9 19,9 20,5 22,5 1/V (cm3) [0,079 | 0,088 | 0,096 | 0,101 0,103 | 0,105 Utilizando os valores da primeira medição e da última medição, podemos formar um sistema de equações e encontrar os valores das variáveis C e Po. 1º Equação: Ah=C/V-P > 0,0=C/12,6- Po > Po=C/12,6 2º Equação: Ah=C/V-P —22,5=C/9,54- Po Substituindo a equação | na Il, temos que: 22,5=C/9,54-C/12,6 C=883,853 cmHg/cmº Substituindo o valor de C na equação |, temos que: Po=C/12,6 — Po = 883,853/12,6 Po = 70,147 cmHg Portanto a expressão que relaciona Ah e V é dada por: Ah =883,853/V-70,147 Para montar o gráfico em papel milimetrado utilizaremos os dados da tabela Il, e é necessário analisar os eixos x (referente volume) e y (referente a pressão manométrica). Analisando o Eixo X (1/V(cm*)): 0 0,0525 0,079 0,105 Como 0,079 está na segunda metade da escala a equação da escala fica: L=mG-Go Go = 0,04 Cálculo do módulo: Considerando o valor arbitrário Lx = 105,0 mm 105,0 Mx= 5105-004 = 2307,69 mm/cm” Mx = 2,0* 103mm/cm” Portanto cada 2,0*10? mm do eixo X corresponde a 0,001 centímetros cúbicos (cm?). Cálculo do degrau: Considerando o passo igual a 20,0 mm — 200 “ 2,0+10º = 0,01 cm? Portanto, a cada 20,0mm do eixo X, a partir da origem, marcamos 0,01 cm?. Calculando as diversas distâncias, a partir da origem no eixo X, temos que: Lux = 2,0 * 10º * (0,079-0,04) = 78,0 mm Lx = 2,0* 103 * (0,088-0,04) = 96,0 mm Lax = 2,0 * 10º * (0,096-0,04) = 112,0 mm Lax = 2,0 * 10º * (0,101-0,04) = 122,0 mm Lsx = 2,0 * 10º * (0,103-0,04) = 126,0 mm Lox= 2,0 * 10º * (0,105-0,04) = 130,0 mm

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