Relatorio 7

Física Experimental III

Relatório 7: Equivalente Mecânico do Calor

Introdução Quando um sistema se encontra isolado, o equilíbrio é atingido através da transferência de calor entre as diferentes partes do sistema. Se corpos de diferentes temperaturas são colocados em contato, o mais quente esfria e o mais frio aquece, até que seja atingido o equilíbrio térmico entre os dois, ocorrendo transferência de energia. A energia transferida a sistemas de temperaturas diferentes se chama calor, e sua unidade é a caloria. Uma caloria é definida como a energia necessária para se elevar a temperatura de 1g de água entre as temperaturas de 14,5°C e 15,5°C. A relação entre a caloria e a unidade mecânica de energia é o equivalente mecânico do calor Z, expressa pela equação:

Onde W é o trabalho medido em Joules. Nesta aula prática, forneceremos uma quantidade de energia para aquecer a água e mediremos sua temperatura para, então, encontrar o equivalente mecânico do calor.

Objetivo Verificar a conversão entre transferências de energia na forma de trabalho e calor e determinar a partir da experiência a equivalência Joule-Caloria.

Material Utilizado
Calorímetro;
Termômetro;
Balança;
Béquer de 500ml;
Fonte de tensão (Phywe);
Cronômetro digital;

Procedimentos e resultados Com o auxílio da balança, medimos a massa do béquer vazio. O resultado encontrado foi:

Para estimar a massa da água, medimos a massa do béquer com a água e subtraímos os valores encontrados:

0,1g

Tal massa de água foi inserida no calorímetro. Após fazer movimentos com o termalizador e aguardar aproximadamente 1 minuto, medimos a temperatura de equilíbrio no calorímetro:

Então, ligamos o circuito a uma fonte e o acionamos por 3 minutos, desligamos a fonte, agitamos o termalizador e após 1 minuto medimos a temperatura. Este procedimento foi repetido algumas vezes para que tomássemos novas medidas. Sabendo que

E que:

Preenchemos a tabela a seguir:

T