Relatório do Experimento de Medida de Pressão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

        

Relatório do Experimento de Medida de Pressão

ITAJUBÁ

2018

Introdução

Quando se trata de gases, normalmente se relaciona a pressão, que é a componente normal da força por unidade de área, podemos dizer também que pressão é a troca de quantidade de movimento. Para cálculos termodinâmicos na maioria das vezes se usa a pressão absoluta ou a pressão atmosférica.

Para obter um valor de pressão são usados instrumentos de medida como o barômetro que mede a pressão atmosférica, já os manômetros e vacuômetros indicam a pressão relativa, ou seja, a diferença entre a pressão absoluta e atmosférica, a seguir será visto como isso não é um problema, afinal com um cálculo simples pode-se chegar ao valor da pressão relativa.

No Sistema Internacional (SI), é usado como unidade de pressão o pascal (Pa) que é a força em Newton (N) pela área (m2). Os instrumentos utilizados no experimento não fornecem a pressão em Pa portanto se faz necessário realizar uma transformação de unidades para obter os resultados conforme o  SI.

Materiais e Métodos

• 2 Kitasato 1 litro
• Becker 2 litros
• Bexiga
• Rolha 13
• Mangueira flexível 40cm
• Ebulidor 220 volts
• Vacuômetro 0-0,5 Kgf/cm2

Experimento 1: Visual/Quantitativo

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Figura 1: Experimento 1 em andamento

Para o experimento foi utilizado 1 kitasato, 2 bexigas água a 100 °C. Foi feito o aquecimento da água, após a mesma chegar a 100 °C foi colocada  a água no kitasato e depois a mesma foi retirada, foi fechada rapidamente a abertura lateral do kitasato e em seguida a boca, ambas com uma bexiga, após esses passos o processo foi observado até o rompimento da bexiga.

Experimento 2: Quantitativo

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Figura 2: Experimento 2 em andamento

Para o experimento 2 foi utilizado 1 Katasato, uma rolha, uma mangueira, um vacuômetro e água a 100 °C. Foi feito o aquecimento da água, após a mesma chegar a 100 °C foi colocada  a água no kitasato e depois a mesma foi retirada, o recipiente então foi fechado rapidamente com a rolha e foi colocado a mangueira na abertura lateral do kitasato, conectado a mangueira estava o vacuômetro. Foi esperado alguns minutos até obter um valor no vacuômetro.

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Figura 3: manômetro de Bourdon  funcionando como vacuômetro

Resultados e Discussões

A pressão relativa (Prel) obtida através do vacuômetro foi -0,4 Kgf/cm2, essa pressão é dada negativa por ser menor que a pressão atmosférica.

Transformando Kgf/cm2 em N/m2

Prel= -0,4*(9,81/0,012) N/m2

Prel= -39240 N/m2

A pressão atmosférica (Patm) foi obtida através de um barômetro próximo ao local do experimento, sendo a mesma 706 mmHg

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Figura 4: Barômetro

Tranformando mmHg em N/m2

Patm= (706/1000)*(9,81*13600) N/m2

Patm= 94191,696 N/m2

Para cálculos a seguir precisamos saber a pressão absoluta (Pabs) que é dada pela soma da Prel  e Patm.

Pabs=  -39240 N/m2 + 94191,696 N/m2

Pabs= 54951,696 N/m2

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A volume constante temos:

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Calculando o erro

Incerteza do vacuômetro

= 0,0125 Kgf/cm2[pic 12]

Transformando Kgf/cm2 em N/m2

= 0,0125*(9,81/0,012)[pic 13]

= 1226 N/m2[pic 14]

Para calcular o erro da temperatura usamos a seguinte fórmula

[pic 15]

Após calcular a derivada parcial substitui na fórmula que fica: