A MEDIDA DE PRESSÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

MEDIDA DE PRESSÃO

LUANA OSÓRIO FARIA - 2017002962

PROFESSOR: HELCIO

TURMA: 17

ITAJUBÁ, 2018

1. INTRODUÇÃO

        O relatório em questão aborda o experimento de medida de pressão, em que se considera um gás descrito pela lei de Gay-Lussac. Em primeiro momento, analisou-se o fenômeno com pressão constante (isobárico), nesse caso, o acontecimento pode ser representado pela Lei de Gay-Lussac, em que temperatura e volume são diretamente proporcionais:

[pic 1]

        Na segunda parte do experimento, manteve-se o volume constante (fenômeno isovolumétrico), avaliando, então, a pressão interna do sistema pela equação da Lei de Charles, na qual pressão e temperatura são diretamente proporcionais:

 

[pic 2]

        Vale ressaltar que, o gás utilizado no experimento foi o ar - uma substância pura que possui pontos de ebulição, solidificação e fusão bem estabelecidos.

1. DESENVOLVIMENTO

        Para a realização do experimento, foram utilizados os seguintes equipamentos:

• 2 kitassatos de 1 litro
• 1 becker de 2 litros
• 1 rolha 13
• Membrana flexível
• 1 mangueira flexível de 40 cm
• 1 ebulidor 220 V
• 1 vacuômetro 0- 0,5 Kgf/ cm² (*)

(*). Este equipamento possibilita a medição de pressões negativas. Porém, no experimento, foi utilizado o manômetro de Bourdon como vacuômetro – não mede pressão absoluta, a qual pode ser obtida pela fórmula:

[pic 3]

        Em que Pa = pressão absoluta, Pr = pressão real, Pm = pressão do manômetro e Patm = pressão atmosférica.

         Inicialmente, o professor explicou, resumidamente, a funcionalidade dos equipamentos e como iria ser realizado o experimento. Em seguida, aqueceu-se, com o ebulidor, 2L de água no Becker. Enquanto a água atingia a temperatura de ebulição, a turma dirigiu-se ao barômetro para colher o valor da pressão atmosférica. Quando a água atingiu 100° C, transferiu-se o líquido para um dos kitassatos. Em seguida, retirou-se a água e, rapidamente, foi colocada uma membrana elástica na abertura. Após um tempo, observou-se que a membrana começou a entrar no kitassato; pois com a pressão constante no sistema e, com a temperatura sendo reduzida, o volume também diminuiu; já que são diretamente proporcionais.

[pic 4]

Figura 1 - Imagem registrada durante o experimento

          Na segunda parte do experimento, o Becker foi preenchido com água novamente e esta foi fervida até 100°C. Após o aquecimento, transferiu-se o líquido para o outro kitassato e retirou-se em seguida. Posteriormente, foi colocada a rolha, a mangueira flexível e o vacuômetro no recipiente. Esperado um tempo, pode-se verificar um valor de pressão no vacuômetro, esta havia diminuído, já que o volume se manteve constante e a temperatura caía e, pela fórmula: pressão e temperatura são diretamente proporcionais quando o volume é constante.

[pic 5]

Figura 2 - Imagem registrada no experimento 2

1. CÁLCULOS

Em relação a primeira parte do experimento, tem- se que:        

                         [pic 6][pic 7]

        [pic 8][pic 9]

        Aplicando na fórmula  , conclui- se que a temperatura final (Tf) diminuirá com o tempo, fazendo com que o volume final (Vf) também diminua.[pic 10]

        Na segunda parte, observa-se que a pressão inicial (Pi) é igual a pressão atmosférica (Patm) e, que a temperatura inicial (Ti) = (100 °C. Aplicando na fórmula  , confirma-se que com a queda da temperatura, a pressão final também diminuirá.[pic 11][pic 12]