O 3º SEMESTRE DE FÍSICA LICENCIATURA

3º SEMESTRE DE FÍSICA LICENCIATURA

[pic 1]

FÍSICA EXPERIMENTAL 2

Ana Paula Pinto

Mateus Fernando de Almeida Pereira

Thaís Helena Pereira

Thales Barbosa de Paula

EXPERIMENTO

Calor latente de fusão do gelo

São João Del Rei

Junho/ 2019

Resumo

        O objetivo do experimento é determinar o calor latente de fusão do gelo que é de aproximadamente: 80 cal/g. [2]

        Foi observado no experimento que no calor latente, a energia é usada para romper as ligações entre as moléculas mantendo assim a temperatura constante. Para essa conclusão, foi feito um experimento que consistia em aquecer (100,0 ± 0,5) ml de água até (50,0 ± 0,5) °C e coloca-la no Calorímetro e o agitando, após alguns segundos, verifica-se a temperatura. Em seguida, é adicionado um cubo de gelo, novamente foi agitado e analisada a temperatura.

        

                

        

        

        

Introdução

        A água e uma substância comum em nosso dia a dia que pode ser encontrada em três estados diferentes: sólido como gelo, líquido como água e gasosa como vapor d’água. Quando uma substância tem seu estado físico modificado podemos dizer que houve uma transição de fase ou mudança de fase.

        A uma dada pressão, a transição ocorre em uma temperatura definida, com a emissão ou absorção de calor, como também a variação de volume e densidade. Quando calor e aplicado ao gelo a 0 °C, a pressão atmosférica normal, a temperatura do gelo não aumenta somente uma parte se torna água, permanece 0 °C até que todo o gelo seja fundido. Então podemos dizer que o calor fornecido ao sistema, não tinha objetivo de aumentar a temperatura, mas de promover a transição de fase de sólido para líquido.

        O calor necessário por unidade de massa necessário para a mudança de estado físico é designado com calor de fusão Lf. Para liquefazer um massa m de uma substância qualquer, no estado sólido, de calor de fusão Lf  é necessário fornecendo um quantidade Q de calor:

                                                    (1) [pic 2]

        O processo é reversível, para solidificar uma substancia basta retirar a mesma quantidade de calor, assim temos:

                                                     (2)[pic 3]

Objetivos

        Determinar experimentalmente o calor latente de fusão do gelo.

Metodologia experimental

        Materiais utilizados:

•  Calorímetro.
•  Termômetro.
•  Proveta.
•  Béquer com água.
•  Ebulidor.
•  Gelo.
•  Balança digital.

1.         Primeiramente, a água contida no béquer foi aquecida por meio do ebulidor até aproximadamente (50,0 ± 0,5) °C, utilizando o termômetro para a observação.                          Então, (100,0 ±0,5) ml da água quente é adicionado a uma proveta, depois transferido para o calorímetro. O calorímetro então é fechado e agitado levemente por alguns segundos, então medimos a sua temperatura utilizando o termômetro e a registramos.

1.         Em seguida, rapidamente pegamos um pequeno cubo de gelo e medimos a sua massa com uma balança digital.  Abrimos o calorímetro e adicionamos o cubo de gelo junto a água. Agitamos o conteúdo por alguns segundos, então medidos a temperatura com o termômetro e a registramos.
2.         Todo esse processo foi repedido por quatro vezes.      

Resultados, análise de dados e discussões

        Levando em conta o erro de ± 0,01 da balança, ± 0,5 do termômetro e ± 0,03 no calorímetro encontrado no experimento anterior; encontrou-se os dados da Tabela 1.

Tabela 1: Dados coletados no experimento.

m água (g)	m gelo (g)	C calorímetro (cal/ºC)	Ti (ºC)	Tf (ºC)
100,00	23,64	28,09	45,00	21,00
100,00	24,95	28,09	46,00	25,00
100,00	20,46	28,09	45,00	26,00