DISCIPLINA: FÍSICA II EXPERIMENTAL

UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA 

INSTITUTO DE FÍSICA 

DISCIPLINA: FÍSICA II EXPERIMENTAL                                     TURMA: H  

 

RELATÓRIO DO EXPERIMENTO  

 

DATAS DE REALIZAÇÃO:  

 

GRUPO: 9 

 

ALUNOS: ARTHUR DA SILVA MACIEL – 180138758

                         MARCO TULIO DIAS DO COUTO – 180046870

                 RENAN MORAES DA SILVA – 180108697

                 RODRIGO FREIRE RODRIGUES – 180138341 

 

 

 

 

 

 

Título: Gases Ideais

 

 

 

 

1. Objetivo: O objetivo da realização deste experimento é observar o comportamento de um gás ideal submetido a variações de temperatura, pressão e volume. A partir da realização dos procedimentos definidos no roteiro, será analisada a relação de dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante para se calcular o valor da pressão atmosférica, será analisado também a relação entre volume e temperatura à pressão constante para se chegar a um valor estimado do zero absoluto e por fim desenvolver um procedimento para se analisar a relação entre pressão e temperatura a volume constante.
2. Materiais utilizados:

•  Recipiente de medida com controle de temperatura contendo um determinado volume de ar que pode ser variado com auxílio de coluna de mercúrio;
•  Reservatório de armazenamento de mercúrio cuja posição vertical pode ser variada;
•  Régua graduada para medida da coluna de mercúrio;
• Aquecedor com circulador de água para alterar a temperatura do volume de ar;
• Termômetro.

1. Dados experimentais:

3.1                Dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante: Lei de Boyle-Mariotte

        Utilizando-se dos materiais fornecidos e tendo o roteiro do experimento de gases ideais como base, foi realizado este procedimento visando o cálculo da pressão atmosférica.

• Temperatura da água no tubo: T= 27,1±0,5°C
• Volume da faixa marrom corresponde ao volume de 1,0 cm do resto do tubo.
• Valor de referência em que os níveis de mercúrio estão iguais: 16,0±0,5 cm de distância até o início da faixa marrom.

Posições dos níveis de mercúrio em relação ao valor de referência citado acima (positivo à medida que se aproxima da faixa marrom e negativo a medida que se afasta dela):

Posições dos níveis de mercúrio

Reservatório(em cm)±0,5 cm	Recipiente de medida(em cm)±0,5 cm
1,0	0,3
2,0	0,5
3,0	0,7
4,0	0,8
5,0	1,0
-1,0	-0,1
-2,0	-0,3
-3,0	-0,5
-4,0	-0,7
-5,0	-0,9

Volume inicial:h0*(Área de secção transversal do tubo) em que h0=17,0±0,5cm.

Tabela do acréscimo de pressão e comprimento da coluna de ar

(∆P em cmHg) ± 0,1cmHg	Comprimento da coluna de ar(H em cm) ±0,1cm	1/H(em cm^(-1)
-4,1	17,9	0,055866 ± 0,00015605
-3,3	17,7	0,056497 ± 0,000159596
-2,5	17,5	0,057143 ± 0,000159596
-1,7	17,3	0,057803 ± 0,00067061
-0,9	17,1	0,058480 ± 0,00070994
0,7	16,9	0,059172 ± 0,000175065
1,5	16,5	0,060606 ± 0,000183655
2,3	16,3	0,061350 ± 0,00018819
3,2	16,2	0,061728 ± 0,000190519
4	16,0	0,062500 ± 0,000195313

O ∆P(acréscimo de pressão) foi determinado pela diferença entre as posições dos níveis de mercúrio no reservatório e no recipiente de medida, em que o seu erro propagado foi a soma dos erros dessas medidas(0,5cm+0,5cm=erro de 1,0cm). Já o comprimento da coluna de ar foi o valor do nível de mercúrio no recipiente de medida acrescido de 17,0±0,5 cm ,16,0 cm da altura do tubo e 1cm para contabilizar o volume da faixa marrom (para efeitos de propagação de erros, o 1,0 cm da faixa marrom foi determinado como uma constante).

        

1. Análise de dados:

4.1                Dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante: Lei de Boyle-Mariotte

        A partir das tabelas apresentadas nos dados experimentais, queremos analisar a relação entre a variação do volume e a variação da pressão. Note que a pressão total é a pressão inicial(atmosférica) acrescida da variação da pressão no gás, ou seja, P= Patm + ∆P. Já a variação do volume é V=(Área da secção transversal do tubo)*H, já que a única coisa que varia no tubo é a altura da coluna de gás, por isso, V=H*S.