Capacidade Calorífica do Calorimetro

Capacidade calorífica do calorímetro  

OBJETIVO

  Determinar a capacidade calorífica do calorímetro, a média e o desvio padrão.

INTRODUÇÃO

O trabalho propõe a construção de um calorímetro de baixo custo, que substitua um calorímetro convencional. Calorímetros são aparelhos que nos permitem estudar os processos de troca de calor e as propriedades térmicas dos materiais. Trabalha-se, em particular, com a propriedade de que o calor cedido por um corpo será absorvido pelos demais, até que não haja mais qualquer diferença de temperatura nos materiais. Num calorímetro as perdas de calor para o ambiente devem ser mínimas, para que o calorímetro seja mais preciso. Existem vários tipos de calorímetros como os:

  Calorímetros isotérmicos

     São aqueles em que idealmente não há variação de temperatura durante a experiência. Desta forma o que ocorre é a variação no fluxo de calor. Alguns aparelhos possuem termo pilhas para medir o fluxo de calor trocado no processo.

  Calorímetros isoperibol

     Um calorímetro isoperibol é aquele em que a temperatura do Meio é mantida constante, independentemente da temperatura do calorímetro propriamente dito, embora se tente que as diferenças de temperatura não sejam elevadas. Consequentemente, as trocas de calor entre o vaso calorimétrico e o Meio existem deliberadamente e, sendo devidamente controlada, a quantidade de calor permutado entre aqueles dois meios é conhecida e proporcional à diferença das respectivas temperaturas.

  Calorímetros de Varredura Exploratória ou Calorimetria Exploratória Diferencial

     Neste tipo de calorímetro, a temperatura no sistema calorimétrico ou a temperatura no meio podem variar de forma linear ou isotérmica e programada ao longo do tempo.

MATERIAIS E RAGENTES

• Bastão de vidro.
• Béquer de 50,0 e 100,0 ml
• Proveta de 100,0 ml
• Pipeta de 3,0 ml  
• Água destilada
• Bico de Bunsen
• Tela de amianto
• Tripé de ferro
• Garrafa térmica
• Balança Analítica
• Termômetro

DESENVOLVIMENTO

• Procedimento para achar a capacidade calorífica do calorímetro.

Primeiramente foi pesada a massa de um béquer na balança analítica, depois vimos no termômetro a temperatura ambiente e anotamos a esse valor. Enquanto isso em um proveta de 250 ml foi medido cerca de 150 ml aproximadamente água destilada, transferido-se para um béquer que foi colocado para aquecer e ficamos medindo a temperatura da água até que ela chegasse entre 60° C à 70° C. Chegando nessa variação, anotamos essa temperatura e transferimos para a garrafa térmica e ficamos medindo a temperatura até que ela não variasse, quando isso acontece transferimos a água para um béquer e pesamos a massa de água na balança analítica. E repetimos esse procedimento por mais 2 vezes.

• Dados do experimento I

• M. béquer: 89,655
• M. do béquer com água: 237,194
• M. de água: 237,194 – 89,655= 147,539  
• Temperatura ambiente: 27°C
• Temperatura inicial de água: 65°C
• Temperatura final de água: 60°C
• Capacidade calorífica especifica da água: 1cal/g°C

• Cálculos do experimento I

MH2O x Cs(H2O) x (Tfa – Tia) + Ccal x (Tfc- Tic) = 0

147,539 x 1 x (60 – 65) + Ccal x (60 – 28) = 0

               - 737,69 + Ccal x 32 = 0

 Ccal x 32 = 737,69

               Ccal = 737,69/32

               Ccal = 23,05 Cal/g°C      

• Dados do experimento II

• M. béquer: 89,655
• M. do béquer com água: 240,10
• M. de água: 240,10 – 89,655= 150,44
• Temperatura ambiente: 28°C
• Temperatura inicial de água: 67°C
• Temperatura final de água: 62°C
• Capacidade calorífica especifica da água: 1cal/g°C

• Cálculos do experimento II

MH2O x Cs(H2O) x (Tfa – Tia) + Ccal x (Tfc- Tic) = 0

150,446 x 1 x (62 – 67) + Ccal x (62 – 28) = 0

               - 752,23 + Ccal x 34 = 0

 Ccal x 34 = 752,23

               Ccal = 752,23/34

               Ccal = 22,12 Cal/g°C  

• Dados do experimento III

• M. béquer: 89,655
• M. do béquer com água: 237,87
• M. de água: 237,87 – 89,655= 148,22
• Temperatura ambiente: 28°C
• Temperatura inicial de água: 64°C
• Temperatura final de água: 62°C
• Capacidade calorífica especifica da água: 1cal/g°C

• Cálculos do experimento III

MH2O x Cs(H2O) x (Tfa – Tia) + Ccal x (Tfc- Tic) = 0

148,22 x 1 x (62 – 64) + Ccal x (62 – 28) = 0

               - 296,44 + Ccal x 34 = 0

 Ccal x 34 = 296,44

               Ccal = 296,44/34

               Ccal = 8,71 Cal/g°C      

Experimtento	I	II	III
Massa do Béquer	89,655g	89,655g	89,655g
Massa de Água	147,539g	150,446g	148,223g
Temperatura Ambiente	28°C	28°C	28°C
Temperatura Inicial H20	65°C	67°C	64°C
Temperatura Final H20	60°C	62°C	62°C
Capacidade Esp. H2O	1cal/g°C	1cal/g°C	1cal/g°C
Cap.Cal. do Calorímetro	23,05 Cal/g°C	22,12 Cal/g°C	8,71 Cal/g°C