AS VARIAÇÕES DE TEMPERATURA

UNIVERSIDADE REGIONAL DO NOROESTE DO ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL

VARIAÇÕES DE TEMPERATURA

Disciplina: Pré-Cálculo

MATTANA, Ana; Engenharia Química

ESPÍNDOLA, Andyara; Engenharia Química

INTRODUÇÃO

             O presente trabalho comprovará propriedades que podem auxiliar na compreensão ou na resolução de problemas comumente vistos no dia a dia, como, o derramamento do leite, evaporação total da água, ou ainda, porque o tempo de preparo de determinado alimento depende do material do recipiente utilizado. Para isso, estabelecemos duas perguntas como base:

1. Qual líquido (água ou leite) estará com a temperatura mais elevada ao chegar aos quatro minutos de aquecimento?
2. Em qual recipiente (panela de ferro ou panela de alumínio) a água chegará à temperatura aproximada de 40ºC primeiro?

           A partir dessas, realizamos experimentos e encontramos a explicação para as diferentes reações quando diferentes corpos recebem determinada quantidade de calor, mais especificamente, porque alguns esquentam mais rápido que outros.

CAMINHOS METODOLÓGICOS, RESULTADOS E DISCUSSÃO

Desenvolvemos o primeiro experimento utilizando uma panela de ferro e dois líquidos distintos, a água e o leite.  Medimos a quantidade a ser usada de ambos em um recipiente de plástico, para que fosse possível avaliar corretamente as variações de temperatura, escolhemos utilizar mil e quinhentos mililitros de cada. Para aquecermos os líquidos, utilizamos o fogão a gás (GLP- Gás Liquefeito do Petróleo), para verificarmos as variações de temperatura utilizamos um termômetro de mercúrio com mínima de -40ºC e a máxima de 50ºC, e um cronometro, como contador de tempo. Optamos por medir a temperatura a cada trinta segundos, por serem duas substâncias que aquecem rapidamente.

Para resfriarmos a panela que utilizamos e conseguirmos usá-la pela segunda vez, contamos com o auxílio de água e certa quantidade de gelo, até que a mesma voltasse a ficar em temperatura ambiente.

[pic 1][pic 2]

[pic 3][pic 4]

            Para iniciarmos o experimento, colocamos a água na panela e medimos a sua temperatura inicial, 11ºC, assim como a temperatura ambiente, de ora em diante, seguimos com o termômetro na panela, anotando a temperatura ao intervalo de 30 segundos. Como mostram a tabela e o gráfico abaixo:

                                 Tabela 1 – Variações da temperatura da água em função do tempo.

Tempo (segundos)	Temperatura (Cº)
0	11
30	15
60	17
90	19
120	23
150	26
180	31
210	35
240	39

        

Figura 1- Percentual de aquecimento da água em função do tempo.

[pic 5]

                 Após o resfriamento da panela, efetuamos o mesmo procedimento, alterando apenas o líquido, para o leite.  Como verificamos abaixo:

Tabela 2 – Variações da temperatura do leite em função do tempo.

Tempo (segundos)	Temperatura (Cº)
0	11
30	14
60	16
90	20
120	24
150	29
180	33
210	37
240	41

Figura 2 - Percentual de aquecimento do leite em função do tempo.

[pic 6]

          A pergunta que estabelecemos para a primeira experiência foi:

1. Qual líquido (água ou leite) estará com a temperatura mais elevada quando chegar aos quatro minutos de aquecimento?

          Posteriormente ao experimento, constatamos que o liquido com a maior temperatura passados quatro minutos, recebendo a mesma quantidade de calor, é o leite, por dois graus célsius de diferença.

          Para a execução do segundo experimento, empregos uma panela de ferro e outra de alumínio como objeto de estudo. Previamente, medimos um litro de água, e despejamos esta quantidade em cada um dos recipientes. Utilizamos, novamente, o termômetro de mercúrio, o fogão a gás, e o cronômetro.  

         Inicialmente, medimos a temperatura inicial, e então colocamos as panelas no fogo ao mesmo tempo, continuamos anotando a temperatura em um período de 30 segundos, até a temperatura da água se aproximar aos 40ºC. Como averiguamos a seguir:

Tabela 1 – Variações da temperatura da em função do tempo na panela de alumínio.

Tempo (segundos)	Temperatura (Cº)
0	11
30	14
60	19
90	20
120	30
150	36

                     

           

Gráfico 1 – Variações da temperatura da em função do tempo na panela de alumínio. [pic 7]

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