Experi Ncia 03

Experiência 03 – Capacidade térmica de um calorímetro
Objetivo
Determinar a capacidade térmica de um calorímetro
1. Introdução
Quando se adiciona energia térmica a uma substância, a temperatura da substância usualmente se eleva.
A quantidade de energia térmica Q necessária para elevar a temperatura de uma substância é proporcional à sua massa m e à variação de temperatura
Q = C ΔT = mcΔT onde C é a capacidade térmica (ou capacidade calorífica) da substância, definida como a energia térmica necessária para variar de 1 grau a temperatura de uma substância. A capacidade térmica por unidade de massa é conhecida como calor específico c: c=C m
2. Material
• Calorímetro (300 mL)
• Termômetro (-10 oC a 110 oC)
• Béquer (150 mL)
• Proveta (100 mL)
• Água (se possível destilada)

Figura 2.1 - Calorímetro de misturas e acessórios utilizados

3. Procedimento Experimental
2.1 – Coloque 50 ml de água (massa m1) no calorímetro. Feche-o, agite o sistema e aguarde alguns instantes para o estabelecimento do equilíbrio térmico. Com o termômetro meça a temperatura T 1 do sistema.
1º Experiência m1 50g
T1
26ºC

2º Experiência m1 50g
T1
26ºC

3º Experiência m1 70g
T1
26ºC

2.2 – Coloque 80 ml de água (massa m2) no béquer e aqueça o sistema até a temperatura T2 ≈ 600 C.
Coloque rapidamente essa água no calorímetro, aguarde o estabelecimento do equilíbrio térmico e meça a temperatura de equilíbrio T eq.
1º Experiência m2 80g
T2
61ºC
TE
45ºC

2º Experiência m2 100g
T2
60ºC
TE
44ºC

3º Experiência m2 80g
T2
ºC
TE

3.3 – Utilize a equação abaixo para determinar a capacidade térmica C do calorímetro. C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)
Teq−T1
onde cágua = 1 Cal/g 0C é o calor específico da água.
3.4 –Memorial de calculo
1º Experiência
C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)
Teq−T1
C =80.1(61−45) + 50.1(45−26) = 80. 16 + 50.19 = 1.280 + 950 = 117,3
45−26
19
19
2º Experiência
C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)
Teq−T1
C =100.1(60−44) + 50.1(44−26) = 100. 16 + 50.18 = 1.600 + 900 = 138,88