Hidrostatica. Experimento 01: Obtendo Massa Específica e Densidade de líquidos através do Picnômetro

1 Objetivo

Determinar a massa específica dos fluidos água e álcool, através da utilização do Picnômetro,e a temperatura de cada fluido em graus celcius.

Experimento 01: Obtendo Massa Específica e Densidade de líquidos através do Picnômetro.

2 Introdução

De forma geral e simplificada, a matéria pode ser encontrada em três diferentes estados, a saber: sólido, líquido e gasoso. A densidade e a massa específica (massa/volume) são propriedades macroscópicas da matéria que pode distinguir esses três estados da matéria para uma mesma substância, pois para os materiais em geral, a densidade de gases é menor do que a de líquidos, e a dos líquidos menor do que a dos sólidos (embora neste último caso haja muitas exceções). A densidade é uma grandeza que não depende da quantidade de matéria. Assim, a densidade da água pura contida numa garrafa de um litro ou numa colher de 5 ml é a mesma. De forma geral, se a substância é homogênea, então a sua densidade é a mesma em todos os pontos do volume que ocupa e coincide com a massa específica. A densidade depende do tipo de substância, mas é em geral influenciada pela temperatura e pela pressão.

3 Massa específica e densidade

A densidade é uma propriedade física intensiva, ou seja, cada substância pura tem a sua, e isso a diferencia das demais e a identifica. Exemplo, a densidade da água pura sempre será igual ou aproximadamente igual a 1 g/cm3 a uma determinada temperatura.

Através da razão entre a massa da substância e o volume da mesma, pode-se encontrar a densidade absoluta. Matematicamente falando, tem-se: , onde cada letra tem um significado, d é a densidade, m a massa e V o volume. Dessa forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume. A medida no SI para ela é quilogramas por metro cúbico (Kg/m3). Porém, os submúltiplos são deveras utilizados, como: grama por centímetro cúbico (g/cm3) e grama por litro (g/L).

A densidade se subdivide em duas, uma é a absoluta, a qual fora falada no parágrafo imediatamente anterior e a outra é a relativa, a qual, normalmente é dada por uma relação entre densidade de sólidos e líquidos quaisquer, com a densidade da água destilada a 4 °C e a 1 atm.

Quando se faz referência à densidade relativa dos gases deve se relacionar com a densidade do ar atmosférico ou do Hidrogênio nas CNTP (condições normais de temperatura e pressão).

É importante ressaltar que a medida da densidade referencial é adimensional.

A unidade bastante usual para densidade e massa específica é o g/cm3 ,porém, no SI a unidade é o kg/m3. A relação entre elas é a seguinte:

4 Picnômetro

O picnômetro é um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida de um orifício capilar longitudinal. Muito utilizado para determinar a densidade de uma substância.

O picnômetro a ser utilizado possui volume de 100ml.

5 Procedimentos experimentais

1) Medir a massa (m1) do picnômetro com a tampa, vazio e completamente seco. Anotar o resultado na tabela.

2) Coletar os fluidos através do becker e encher o picnômetro totalmente.

3) Coloque a tampa do picnômetro para que o excesso transborde e garanta o volume correto.

4) Medir a massa do picnômetro com os fluidos, primeiro o álcool (m2) e depois a água (m3). Nesta última etapa lave o picnômetro com água e descarte a mesma, só depois você deverá completar com água. Anotar os valores na tabela.

5) Obter a massas dos fluidos fazendo-se a diferença entre a massa do picnômetro vazio e cheio do fluido específico.

6) Entre um fluido e outro, deve-se secar bem o picnômetro. Internamente com um secador e, externamente com papel toalha.

7) O álcool deverá ser devolvido para seu recipiente original, sem mistura ou contaminação.

6 Materiais utilizados

1 Picnômetro

1 Becker

1 Balança eletrônica

1 Termometro

Papel toalha

Fluidos: água e álcool.

7 Tabela de dados coletados (sistema CGS)