Relatório temperatura de fusão e ebulição

experimento:  medida DA TEMPERATURA de fusão e de ebulição

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Curso: Engenharia de Produção

Aluno: Rodrigo Macedo

Disciplina: Lab. Processos Químicos de Fabricação

Professor: Carlos Manuel Romero Luna

Itapeva - SP

Setembro de 2017

1.  Introdução

Temperatura foi variável preponderante no processo inicial de criação do universo. Manteve-se nesta condição pelos milênios que antecederam aos tempos atuais e continua a influir em todos os processos naturais e em todas as atividades humanas. (Nicholas, 2001).

Dessa forma, neste experimento será analisado a forma como o a água e a parafina reagem a uma variação de temperatura, afim de observar qual será o ponto de fusão e qual será o ponto de ebulição das substâncias.

O ponto de fusão de uma substância é definido como sendo a temperatura na qual, à pressão de uma atmosfera (760 mmHg), encontram-se em equilíbrio os estados sólido e líquido da substância. Para uma substância pura, a mudança de estado é geralmente muito rápida e a uma temperatura característica, não sendo afetada por mudanças moderadas de pressão. (UEPG, 2007).

Já o ponto de ebulição, é definido como a temperatura na qual sua pressão de vapor é igual à pressão atmosférica normal (760 mmHg). Cada líquido que não sofra decomposição antes de alcançar a pressão de vapor de 760mmHg possui seu ponto de ebulição característico. Em geral, o ponto de ebulição de uma substância depende da massa de suas moléculas e da intensidade das forças interativas entre elas. (UEPG, 2007).

1. Objetivos

Determinar o ponto de fusão e o ponto de ebulição da água e da parafina e comportamento do vapor superaquecido experimentalmente.

1. Material e Métodos

1. Material

Dentre os materiais utilizados para realização e medição do experimento, têm-se os seguintes:

1. Béquer
2. Bico de Bunsen
3. Suporte universal
4. Balão de duas bocas
5. Tripé
6. Isopor
7. Tela de amianto
8. Manta de aquecimento
9. Termômetro
10. Termopar
11. Água
12. Gelo
13. Parafina

1. Métodos

3.2.1 Procedimento realizado para parafina

Para realização da medição do ponto de fusão da parafina, foi utilizado um béquer que estava colocado sobre a tela de amianto, que era aquecido pela utilização do bico de Bunsen. A temperatura da substância era medida pelo termopar e pelo termômetro, que foram posicionados de forma a ter contato com o material. Pode-se observar abaixo na figura 1 o esquema montado:

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Figura 1. Esquema utilizado para medir o ponto de fusão da parafina.

Dessa forma, conforme a substância era aquecida, o experimentador deveria observar a qual temperatura o material iniciava o processo de transformação da matéria, do estado sólido para o estado líquido.

3.2.2. Procedimento realizado para ponto de fusão, ebulição da água e vapor superaquecido

       Para realizar a medição do ponto de fusão da água, foi colocado a água no seu estado sólido dentro de um isopor, os termômetros estavam posicionados de modo a ter contato com a parte inferior do isopor, e dessa forma o experimentador deveria observar o início da transformação da água para o estado líquido. Pode-se observar o sistema utilizado para medição da temperatura a seguir:

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Figura 2. Esquema utilizado para obter o ponto de fusão da água.

Já para a obtenção do ponto de ebulição da água, foi utilizado o balão de duas bocas de fundo chato contendo água na sua forma líquida, onde o mesmo estava posicionado sobre a manta de aquecimento, que fornecia temperatura para a substância. Dessa forma, o experimentador deveria observar a formação de bolhas na água, que indicariam que ela estava em processo de transformação para o estado de vapor, sendo observada a temperatura no termômetro e no termopar que estavam em contato com a matéria. Pode-se observar o esquema utilizado na figura a seguir:

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Figura 3. Esquema montado para medição do ponto de ebulição da água.

Para analisar o vapor superaquecido, o procedimento foi semelhante ao realizado para a ebulição da água. Porém, para este uma das saídas do balão está tampada com um termômetro. Dessa forma, quando o sistema foi aquecido pode-se medir a temperatura de saída do vapor, sendo o processo realizado até que o vapor ficasse transparente.

1. Resultado e discussões

1. Método das temperaturas fixas

As temperaturas obtidas com a realização do experimento descrito para as substâncias foram:

Ponto Fixo	Temperatura Tabelada (°C)	Temperatura do termômetro (°C)	Temperatura do termopar (°C)
Ebulição da água	100	97	96,5
Fusão do gelo	0	0	1
Fusão da parafina	52 a 57	61	60,8

Tabela 1. Ponto de ebulição da água, fusão do gelo e da parafina

Observa-se que as temperaturas medidas para a água foram mais próximas das medidas tabeladas do que os valores medidos para a parafina, porém considerando o limite máximo da temperatura tabelada para a parafina, a variação em relação a água é praticamente a mesma (variação de 3° C para a água, e 4° C para a parafina em relação ao valor tabelado).

De acordo com os valores obtidos, pode-se perceber que não há uma variação relevante para as temperaturas medidas pelo termômetro e pelo termopar.

As variações nas medidas em relação as tabeladas, podem tanto terem sido causadas pelo ambiente não estar na mesma pressão que a temperatura tabelada, como também pela presença de impurezas.

1. Processo de mistura

De modo a analisar o comportamento da temperatura da água em um processo de mistura, foram observados os seguintes valores:

Medidas	Temperatura do termômetro (°C)	Temperatura do termopar (°C)
1	67	66,6
2	58	56,4
3	52	50,3
4	48	46,1
5	46	41,3
6	39,5	37,4

Tabela 2. Temperaturas do processo de mistura