Relatório Fisica Experimental

UNIVERSIDADE DE SANTA CRUZ DO SUL

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA E FÍSICA

FÍSICA EXPERIMENTAL I

Relatório 1

Vander Dhiel

Prof. Carla Moraes Rodrigues

                  Santa Cruz do Sul, 2016

Resumo

         O experimento de “determinar a densidade do álcool / determinar a densidade do azeite” ou experimento nº 4.1e 4.2 se deu com a aspiração do ar contido dentro dos tubos de vidro, assim fazendo a pressão interna do sistema diminuir. Com a pressão interna diminuída, a pressão externa fez com que a coluna de liquido se eleva-se, até a pressão do sistema igualar-se a pressão atmosférica. Em seguida foi medido a altura das colunas dos líquidos para calcular sua densidade através de formulas. Os resultados obtidos não foram exatamente iguais aos da literatura por conter erros no processo.

Sumário

1. Referencial Teórico5
2. Procedimento Experimental6
3. Discussão dos Resultados Obtidos.............................................................................8

Referências..............................................................................................................13

Introdução

        O experimento de “determinar a densidade do álcool / azeite” tinha por objetivo demonstrar a pressão do ar. O experimento contava com dois tubos de vidro idênticos interligados por uma conexão e uma seringa para a aspiração do ar. O objetivo da experiência era descobrir a densidade dos líquidos através da igualdade de pressão do sistema com a atmosférica. O experimento foi realizado em duas etapas. A primeira com agua e álcool, a segunda com agua e azeite. Após o experimento os dados obtidos foram analisados e calculados para obter a densidade dos líquidos.

1.Referêncial Teórico

Sabemos que o ar atmosférico exerce uma pressão sobre tudo que existe na superfície da Terra. Quem primeiro fez essa medida foi Torricelli, em 1643.

Torricelli tomou um tubo longo de vidro, fechado em uma das pontas, e encheu-o até a borda com mercúrio. Depois tampou a ponta aberta e, invertendo o tubo, mergulhou essa ponta em uma bacia com mercúrio. Soltando a ponta aberta notou que a coluna de mercúrio descia até um certo nível mas estacionava quando alcançava uma altura de cerca de 76 centímetros.

         Torricelli logo percebeu que acima do mercúrio havia o execrável vácuo. E por que o mercúrio parou de descer quando a altura da coluna era de 76 cm? Porque seu peso foi equilibrado pela força que a pressão do ar exerce sobre a superfície do mercúrio na bacia.

A pressão atmosférica multiplicada pela área da seção do tubo é uma força que empurra o mercúrio da coluna para cima. Essa força é representada pela seta para cima, na base da coluna. No equilíbrio, essa força é exatamente igual ao peso da coluna (representada pela seta para baixo). Isso acontece quando a coluna tem 76 cm de altura, se o líquido for o mercúrio. Se o líquido fosse a água a coluna deveria ter mais de 10 metros de altura para haver equilíbrio, pois a água é cerca de 14 vezes mais leve que o mercúrio.

        

        

2.Procedimento Experimental

        No experimento de nº.4.1 (determinar a densidade do álcool) foram utilizados os seguintes materiais:

• 1 tripé
• 2 grampos duplos         
• 1 haste de 60 cm
• 1 haste de 45 cm        
• 1 conexão                 
• 1 seringa grande                
• 1 frasco de álcool         
• 1 frasco de água              
• 1 fita métrica
• 2 tubos de vidro estreitos

O esquema necessário para a realização do procedimento foi montado conforme as instruções do polígrafo entregue durante a aula.

O esquema para a realização do experimento consistia em fixar os tubos de vidro na conexão e mergulha-los nos frascos que continham agua e álcool. Logo em seguida fixar a seringa na conexão. Após isso foi medido a altura das colunas de álcool e agua.

cada um chapa em um grampo, e a esfera era suportada pela haste a fim de manter certa distância da chama da lamparina. A primeira chapa a ser fixada foi a de furo maior, sendo logo em seguida realizado um teste para averiguar se a esfera passava pelo furo. Após o teste e confirmado que o furo era grande o suficiente para a esfera passar, o furo foi aquecido durante 4 minutos conforme as instruções recebidas, sendo o objetivo/hipótese descrito no polígrafo de aquecer o furo durante 4 minutos a fim de a esfera não passar mais pelo mesmo. Passados 4 minutos a chapa foi retirada do contato com a fonte de calor e foi logo em seguida medida (a mesma chapa fora medida anteriormente antes do aquecimento), mas a medição não mostrou nenhum tipo de dilatação ou contração do furo, possibilitando assim ainda a passagem da esfera pelo mesmo.

Após o experimento com a chapa de furo maior, foi aquecida a esfera pelo mesmo período de tempo a fim de dilatá-la para que não passasse pero orifício. O resultado foi semelhante ao da chapa, as medições realizadas com o paquímetro não mostraram diferença alguma no tamanho da esfera. O próximo passo foi trocar a chapa de fu ro maior pela de furo menor com a intenção de aquecê-la o suficiente para dilatar a passar a esfera por ela, porém foi constatado que antes mesmo de ser aquecida, a esfera já passava pela chapa. Esta foi a única chapa com resultado positivo para dilatação, sendo a primeira medida de 3,55cm (furo) e a segunda, realizada após o aquecimento foi de 3,6cm, ocorrendo uma dilatação pequena (0,05 cm). Como mencionado anteriormente, a esfera já passava pelo furo antes mesmo de este ser aquecido e continuou passando após o aquecimento.

 3.Discussão dos resultados obtidos

        Os resultados obtidos do experimento não foram satisfatórios devido a não ocorrência da dilatação prevista teoricamente.

Em relação as perguntas dos demais experimentos e do próprio experimento nº 3, esta são as respostas encontradas:

Experimento nº 3:

1. Que tipo de dilatação sofre a chapa de alumínio?

R: A chapa de alumínio sofre dilatação superficial.

1. Que tipo de dilatação sofre a esfera?

R: A esfera sofre dilatação volumétrica.

1. Cite exemplos do dia a dia de aplicação desta prática.

R: Montagem de chapas aeronáuticas, solda, rede elétrica, etc...

1. Qual a sua conclusão?

R: Conclui-se que a dilatação é um fenômeno comum, presente no dia a dia e muito utilizado praticamente. O experimentou mostrou praticamente a dilatação (embora que seja apenas de 0,05cm) e ajudou a entender melhor o conceito.