Engenharia de Biossistemas

Páginas: 5 (1013 palavras) Publicado: 15 de maio de 2014
Universidade Federal de Campina Grande – UFCG
Campina Grande - PB, 12 Abril de 2004
Centro de Ciências e Tecnologia – CCT
Departamento de Física – DF
Disciplina: Física Experimental I
Período: 2003.2
Professor: Jossyl
Aluna: Vívian Richele Gonçalves dos Santos Mat.: 20221195












☞ RELATÓRIO DA 11° EXPERIÊNCIA

TERMODINÂMICA

(01 – LEI DE BOYLE MARIOTTE)INTRODUÇÃO

O objetivo desta experiência é verificar a Lei de Boyle – Mariotte, e através disto, determinar a pressão atmosférica e a densidade do ar no local da experiência.
O material utilizado foi o manômetro a mercúrio, termômetro, paquímetro, funil, mangueira, haste e suporte.


MONTAGEM:























PROCEDIMENTOS EANÁLISES

PROCEDIMENTOS


Para iniciar a experiência, com o auxílio de um paquímetro, mediu-se e anotou-se o diâmetro interno do ramo direito do manômetro.
Verificou-se e anotou-se a temperatura ambiente.
Com o funil na parte mais baixa da haste, abriu-se a válvula na parte superior do tubo esquerdo e zerou-se o manômetro (os dois ramos no mesmo nível). Em seguida, fechou-se a válvula,mediu-se e anotou-se o comprimento Lo da coluna de ar confinada no ramo esquerdo do manômetro.
Levantou-se o funil fixado na haste, em mais ou menos 3 cm. Mediu-se e anotaram-se as alturas h1 e h2 até preencher a tabela I.
Abaixou-se o funil até mais ou menos a metade da altura em que se encontrava, em seguida, abriu-se a válvula e observou-se que as alturas h1 e h2 atingiram o mesmo nível, poisencontravam-se a mesma pressão atmosférica.

DADOS OBTIDOS

Mar = 29g/mol1 atm = 76,0 cm/Hg = 1,013 x 10⁵ N/m²

Diâmetro interno do ramo: D = 8,85 mm
Temperatura ambiente: T = 28,5°C
Comprimento do ramo: Lo = 36,20 cm

TABELA I


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
H1(cmHg)
0,0
1,2
1,7
2,8
3,7
4,5
5,3
6,1
6,8
7,4
H2(cmHg)
0,0
2,1
5,0
8,8
11,5
14,5
17,3
20,3
22,9
25,6A Lei de Boyle-Mariotte diz que em uma transferência isotérmica, onde não há variação de temperatura, a pressão de um gás é inversamente proporcional ao volume ocupado pelo gás.

Matematicamente, temos que:

, onde c é uma constante que depende da temperatura.

A representação da Lei de Boyle – Mariotte pode ser representada num diagrama P x V, onde a curva obtida tem a forma hiperbólicae é chamada isoterma que diz respeito à temperatura.
Quanto mais afastada a curva estiver do eixo, maior será a temperatura e o produto P. V.



P








V


A seguir, o cálculo d pressão manométrica Δh exercida pelo ar confinado (Δh = h2 –h1) na tabela II abaixo.
E com o comprimento inicial Lo e o valor de h1, determinaram-se os novos comprimentos L (Lo – h1) da coluna de gás na tabela II.

TABELA II


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Δh (cmHg)
0,0
1,90
3,30
6,00
7,80
10,0
12,0
14,2
16,1
18,2
L(cm)
36,20
35,0
34,5
33,4
32,5
31,7
30,9
30,1
29,4
28,8


Em seguida, a determinação do volume inicial do gás(ar), então:

V = Lr² = L.(D/2)² = (36,2)² (0,885/2)² = 22,27 cm3

Depois, fez-se o mesmo cálculo do volume para cada etapa, até preencher a tabela III:


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Δh (cmHg)
0,0
1,90
3,30
6,00
7,80
10,0
12,0
14,2
16,1
18,2
V(cm³)
22,27
21,53
21,22
20,54
19,99
19,50
19,01
18,52
18,08
17,72


A equação de estado dos gases ideais é: PV = nRTonde:
P – pressão absoluta (P = P0 + h)
V – volume
n – número de moles
R – constante universal dos gases (R = 0,0821 L.atm/mol.K = 1,987 cal/mol.K = 8,31 J/mol.K
T – Temperatura

Como no processo isotérmico (T = constante) pode-se dizer que o termo nRT é constante, podemos escrever:

PV = c ⇒ P = c.1/V, como c = nRT

Chamando de X = 1/V, isto é, fazendo uma linearização, lembrando...
Ler documento completo

Por favor, assinar para o acesso.

Estes textos também podem ser interessantes

  • Intrudução a Engenharia de Biossistemas
  • Engenharia
  • Engenharia
  • Engenharia
  • Engenharia
  • Engenharia
  • Engenharia
  • Engenharia

Seja um membro do Trabalhos Feitos

CADASTRE-SE AGORA!