DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE MECÂNICO DO CALOR

DETERMINAÇÃO DO EQUIVALENTE MECÂNICO DO CALOR

1 ITRODUÇÃO

Neste experimento buscamos investigar o equivalente mecânico do calor, utilizando um aparato.
1.1 Objetivos

a) demonstrar a equivalência entre trabalho mecânico de atrito e calor
b) obter e identificar as grandezas físicas do trabalho e calor.
c) aplicara a estatística as medidas experimentais
d) aplicar a teoria abordada na experiência em problemas práticos propostos.

2 DESENVOLVIMENTO

Para obtenção dos dados foram utilizados um aparato para determinar o equivalente mecânico do calor, uma balança, dois cabos tipo banana e um multímetro. O aparato constava de uma corda um bloco cilíndrico de alumínio, com 46,0 mm de diâmetro, um balde com um peso, totalizando 3422,0 gramas, a corda andava solta no bloco cilíndrico gerando calor por atrito e um termopar que era acoplado no bloco para determinar a temperatura do mesmo.
Para realizar as medidas o aparato foi montado na mesa, após o aparato estar devidamente montado a manivela foi girada 250 vezes, fazendo assim a corda gerar calor por atrito e aquecendo o bloco. O processo de determinação da temperatura foi repetido 4 vezes, com as equações a baixo pode-se assim gerar a tabela mais a abaixo.

Rinicial(kΩ)
Rfinal(kΩ)
Ti(ºC)
Tf(ºC)
Q(cal)
W(J)
J (J/cal)
4,35
3,65
28,2
32,4
213,9
1211,6
5,664
4,35
3,64
28,2
32,4
213,9
1211,6
5,664
4,35
3,62
28,2
32,6
224,0
1211,6
5,409
4,35
3,63
28,2
32,5
219,0
1211,6
5,532

Com base na tabela I pode-se gerar a tabela II com as medidas medias de energia, trabalho e equivalente mecânico.

Média
Q(cal)
217,7
W(J)
1211,6
J(J/cal)
5,567

Com base na média do valor de equivalente mecânico pode-se fazer o erro percentual.
Erro percentual = = 32,99% Com base nos cálculos obtidos pode-se deduzir que para elevar a temperatura do bloco cilíndrico de alumínio em 1 °C é aproximadamente 44,5 voltas o que dá aproximadamente 6,4 metros. Convertendo a média das calorias, obtidos na