Prática 9 capacidade térmica e calor específico

Páginas: 6 (1474 palavras) Publicado: 19 de outubro de 2011
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ

FÍSICA EXPERIMENTAL PRÁTICA IX
CD0328 - TURMA K

Valdecicero Rui Teixeira da Silva
Mat. 261274

Fortaleza
2011
1 - OBJETIVO
* Determinar a capacidade térmica de um calorímetro
* Determinar o calor específico de vários sólidos

2 - MATERIAL

* Calorímetro;
* Água;
* Amostras de ferro, alumínio e cobre;
* Balança digital;
*Termômetros (um analógico e um digital);
* Béquer de 250 ml;
* Proveta graduada de 100 ml;
* Fogareiro elétrico.

3 - FUNDAMENTOS

Sabemos que calor é energia, ou seja, é a energia transferida em um sistema para o ambiente e vice-versa devido a uma diferença de temperatura, onde a sua unidade de quantidade de calor(Q) é representada pelo joule.
A capacidade térmica (C) de um corpoé o resultado de uma constante proporcional entre o calor recebido ou cedido por este corpo de acordo com a variação da temperatura deste. Na teoria, a capacidade térmica serve para medir o grau de eficiência de um certo corpo com relação a este em receber ou perder calor quando é submetido a uma determinada variação de temperatura. Quando ocorrer de uma quantidade de energia for transferido emforma de calor para que outra amostra mude seu calor de fase dizemos que o corpo recebeu uma transformação de calor ou calor latente.
A capacidade térmica por unidade de massa é conhecido por calor específico, teoricamente é a quantidade de calor necessária para elevar em 1°C a temperatura de 1g de uma substância.
Nessa prática foi utilizado um método das misturas, onde o uso do calorímetro éessencial. O calorímetro é um equipamento no qual se utiliza para a medição de troca de calor entre os sistemas. O calorímetro que foi utilizado na prática é constituído de um recipiente metálico protegido com isopor, fazendo com que ele seja um isolante térmico com o ambiente externo.

4 – PRÉ-LABORATÓRIO
4.1 Um calorímetro contém 50 ml de água a temperatura ambiente, 25˚ C. Adiciona-se 50 ml deágua a 35˚ C ao calorímetro. Após alguns a temperatura estabiliza-se em 29˚ C.
Determine:
a) A capacidade térmica do calorímetro.
b) A quantidade de calor absorvida pelo calorímetro.

c) A quantidade de calor absorvida pela água existente previamente no calorímetro.

d) A quantidade de calor cedida pela água quente (35˚C) adicionada ao calorímetro.

5 - PROCEDIMENTO EXPERIMENTALPRIMEIRO PROCEDIMETO:

Determinou-se a capacidade calorífica sem o conhecimento prévio das massas e dos calores específicos desses componentes, por meio do seguinte procedimento:
a) Colocou-se uma massa de 80g de água no calorímetro (m’);
- Esperamos alguns minutos para que ocorrer-se o equilíbrio térmico.
- Em seguida foi anotada a temperatura (t0) dessa mistura formada pela água,calorímetro, termômetro e agitador.
b) Foram aquecidos 100g de água (m) até aproximadamente 60 ˚C e depois anotada a temperatura desta água aquecida.
c) Juntou-se a água quente com a água fria do calorímetro.
d) Agitou-se com o termômetro digital e foi aguardado o equilíbrio térmico de modo a obter (te), temperatura atingida pela mistura.
Sabemos que Qc=Qg temos:

(5.1) m.c0. (T - te) = m’.c0.(te – t0) + C.(te – t0)

Resultados experimentais para a determinação do equivalente em água do calorímetro.

m = massa de água quente | 100 g |
m’ = massa de água fria | 80 g |
c0 = calor específico da água | 1 cal/g˚C |
T = temperatura da água quente | 59,8˚ C |
t0 = temperatura da água fria | 28,2˚ C |
te = temperatura final de equilíbrio | 41,1˚ C |
C = capacidade caloríferado calorímetro | 66,51˚ C |

De (5.1) temos:

(5.2) C = mc0.(T- te) - m’c0.(te - t0)
te - t0

SEGUNDO PROCEDIMENTO:

Determinou-se o calor específico de vários materiais por meio do seguinte procedimento;
Foi calculado o calor específico de um material qualquer conhecendo inicialmente o equivalente em água do equipamento. Por meio da fórmula Qc=Qg, e sabendo que o...
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