RELATÓRIO: EXPERIMENTO DE MEDIDA DE PRESSÃO

1. INTRODUÇÃO

O termo pressão é utilizado em diversas áreas da ciência como uma grandeza escalar que mensura a ação de uma ou mais forças sobre um determinado espaço, sendo a mesma em todas as direções de um fluido em equilíbrio, podendo este ser líquido, gasoso ou mesmo sólido.

Em sua forma gasosa, a pressão é definida como a força exercida pela colisão de moléculas do gás nas paredes do recipiente em que está contido. Além dela, podem variar o volume e a temperatura, onde é possível caracterizar como transformações isotérmicas (temperatura constante), isobáricas (pressão constante) e isovolumétricas (volume constante).

Na transformação isovolumétrica o volume de um dado gás permanece constante, mas com variações de temperatura que acarretam em variações de pressão, sendo esta diretamente proporcional à temperatura. É possível então, se ter a relação: P÷T=k, sendo k uma constante.

Neste experimento será possível relacionar as transformações isovolumétricas observadas com a Lei de Gay-Lussac, homenagem ao cientista francês Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850), que se refere à propriedade dos gases, podendo ser aplicada tanto quimicamente, quanto fisicamente no comportamento dos gases.

2. PROCEDIMENTO

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

2 Erlenmeyer de 1 litro;

1 Becker de 2 litros;

1 Rolha 13;

1 Mangueira flexível 40cm;

1 Ebulidor 220 volts;

1 Vacuômetro 0-0,5 Kgf/cm2;

2 Bexigas.

Fenômeno:

Através do uso do Ebulidor foram aquecidos dois litros de água no Becker, chegando a uma temperatura aproximada de 100ºC. Em seguida, essa água foi adicionada a um Erlenmeyer com capacidade para 1 litro, fazendo com que o recipiente fosse aquecido. Após o aquecimento do recipiente, retira-se então a água do mesmo, acrescentando por fim as duas bexigas nas extremidades do Erlenmeyer, para que fosse observado o fenômeno térmico.

Após alguns minutos, houve queda da temperatura, e consequentemente a queda da pressão. Com isso, a bexiga começou a sofrer deformações, até que ela se introduziu totalmente no recipiente. Isso aconteceu devido à relação entre temperatura e pressão final ser diretamente proporcional a temperatura e pressão inicial (que foi medida por um barômetro do laboratório, marcando 668mmHg). É possível relacionar então, o experimento com a Lei de Gay-Lussac, onde a relação entre as variáveis (temperatura e pressão) tendem a permanecer constantes.

Lei de Gay-Lussac:

P1/T1=P2/T2

Onde:

P1 é a pressão inicial;

P2 é a pressão final;

T1 é a temperatura inicial;

T2 é a temperatura final.

Experimento:

Para a realização do experimento, inicialmente, foi colocado o restante da água aquecida a 100ºC no segundo Erlenmeyer. Novamente, a água foi retirada e o recipiente permaneceu aquecido. Em seguida, foi instalada na extremidade maior do recipiente a Rolha 13, e na menor foi introduzida à mangueira flexível e o vacuômetro.

Após alguns minutos com o recipiente fechado, foi possível observar a medida de pressão registrada pelo vacuômetro, correspondente a -0,375KgF/cm².

A temperatura inicial era de 100ºC e a pressão inicial era de 668mmHg. A temperatura final é possível determinar a partir dos resultados do experimento. E novamente, a Lei de Gay-Lussac está diretamente relacionada ao experimento, em vista que a pressão final diminui proporcionalmente a temperatura final, se mantendo constante em relação à pressão e temperatura inicial.

Obs.: Incerteza do vacuômetro de Bourdon: