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Experimento 1: Determinação experimental do calor específico de sólidos pelo método de misturas.

Objetivo: Determinar experimentalmente o calor específico do cobre e saber associar erros experimentais para comparar os resultados obtidos com os dados tabelados.

Atividade Experimental: Para determinar o calor específico do cobre pelo método das misturas, usamos um calorímetro de isopor, cuja sua capacidade calorífica é desprezível, contendo um volume de 100 ml de água a temperatura ambiente.

Dados antes da mistura:

Massa de água = 100g (5g)
Temp. inicial da água = 20oC (0,5oC)
Massa do bloco de cobre = 50g (5g)
Temp. inicial do cobre = 67oC (0,5oC)

Dados após a mistura:

Temperatura final de equilíbrio do conjunto (água + bloco de cobre) = 22 oC (± 1oC), ou seja, a temperatura final da água é igual a temperatura final do bloco de cobre.

Tabela de dados 1:

Substância
Massa
δm (g)
Tinicial
δT0 (oC)
Tfinal
δTf (oC)
ΔT
δΔT (oC) ctabeladoδc (cal/goc) cexperimentoδ (cal/goc)
Água
100 5
20,0 0,5
22,0  0,5
2,0  0,5
1,0000
0,0001
_____
Cobre
50 5
67,0 0,5
22,0 0,5
45,0 0,5
0,0920
0,0001
0,0889
0,0243

Sabemos que a equação que representa a soma das trocas de calor entre as partes do sistema é a lei zero da Termodinâmica logo, a quantidade de calor cedido pelo bloco é igual a quantidade de calor recebido pela massa de água . Então temos:

ΣQ = 0
Qágua = mágua . cágua . ΔTágua = 100.1.2 = 200 cal.
Qcobre= mcobre . ccobre . ΔTcobre = 50 . ccobre . (-45) = -2250 . ccobre
Qágua + Qcobre= 0
Qcobre= 200/2250 = 0,0889 cal/goC

Calculando a incerteza do calor específico do cobre:

Conclusão: O valor do calor específico do cobre encontrado nesta experiência (0,0889  0,0243) está compatível com o valor tabelado, já que quando se obtém experimentalmente o valor de uma grandeza física indiretamente, o erro da medida é devido a imprecisão dos instrumentos utilizados