Relatório Fisica - Calor especifico de um sólido

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS - UFSCAR
CAMPUS SOROCABA

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Física 02

 Relatório Prática 03 – Calor Especifico de um Sólido

SOROCABA

2016

Sumário

1. INTRODUÇÃO        

2. OBJETIVO        

3. MATERIAIS UTILIZADOS        

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        

6. DADOS COLETADOS        

7. RESULTADOS E DISCUSSÕES        

8. CONCLUSÕES        

9. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

1. INTRODUÇÃO

Quando dois corpos de temperaturas diferentes são aproximados e os dois trocam calor até atingirem equilíbrio, esse fenômeno de transferência de temperatura é chamado de calor. Já o calor específico é a variação térmica de determinada substância ao receber determinada quantidade de calor. O calor específico é constante.

A capacidade térmica caracteriza o corpo, enquanto que o calor específico caracteriza a substância que o constitui. Dois corpos de massas e de substâncias diferentes podem possuir a mesma capacidade térmica. Dois corpos de massas diferentes e de mesma substância possuem capacidades térmicas diferentes, mas o mesmo calor específico. No sistema internacional de medidas, a unidade para calor específico é o Joule.

Em relação ao calorímetro, é um equipamento vastamente utilizado em laboratório com o intuito de fazer com o líquido interno não troque calor com o ambiente externo.

2. OBJETIVO

O objetivo desta atividade é determinar o calor específico de um objeto metálico e identificar qual é o metal que compõe esse objeto a partir da medida do calor específico e de sua densidade volumétrica e a partir da utilização do método das misturas.

3. MATERIAIS UTILIZADOS

• Termômetro Mercúrio
• Béquer
• Termômetro Laser
• Peça metálica
• Haste metálica com suporte
• Aquecedor de água
• Balança semi-analítica
• Calorímetro
• Barbante.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

O experimento foi realizado da seguinte maneira, em um béquer adicionamos água em temperatura ambiente, e colocamos o béquer sobre um bico de bunsen, a massa do cilindro metálico foi pesada e após a água entrar em ebulição, adicionamos o sólido na água por aproximadamente 3 minutos, Medimos a temperatura do cilindro após o período de 3 minutos e o colocamos em um calorímetro com água em temperatura ambiente e agitamos até obter estabilidade térmica.

6. DADOS COLETADOS

A partir das etapas do procedimento, foram coletados os dados referentes às medidas de temperatura e massas de cada material quando necessárias:

A massa medida do cilindro antes de começar o experimento foi de 190, 22 g e massa do calorímetro 26,39 g. Após colocar água, a massa do sistema calorímetro + água ficou em 288,98 g.

Na etapa de fervura da água, onde foram coletados 600 ml, a temperatura ambiente da mesma estava em 18º C e a água ferveu em 18 min no aquecedor.

Com a fervura, a massa cilíndrica foi submersa por 9 min na água e, após esse tempo, atingiu a temperatura de 70º C ante de ser colocada no calorímetro.

A massa cilíndrica permaneceu por 7 min no calorímetro com água até atingir o equilíbrio térmico, que ficou em 22ºC.

7. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Questões:

3.  Cilindro:

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4.  Foi possível identificar o tipo de material do cilindro utilizado comparando o valor do calor específico encontrado com o tabelado. O que mais se aproxima é o chumbo. Desta forma, podemos calcular seu erro relativo entre os dois valores. Assim temos:

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5. Adotando o calor especifico da água como 1 cal/g°C quer dizer que a capacidade térmica de um corpo é equivalente em água. Desta forma, quando o corpo, no caso o cilindro de chumbo, é submerso em água, há uma constante troca de calor entre o corpo e a água devido à diferença de temperatura de ambos, até o equilíbrio térmico entre os dois. O calorímetro, por sua vez, impede que há perda de energia nesta troca de calor para o ambiente externo, isolando o sistema em seu interior.