Determinação da constante elástica de uma mola

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Determinação da constante elástica de uma mola

Arthur Sávio Berri Maciel

Gabriel Schumacher

Jhony Herisson

Marília Gonçalves

Engenharia Química – ENGETEC

Universidade da Região de Joinville – UNIVILLE

1. Introdução

A vidraria volumétrica utilizada nos laboratórios deve ser calibrada ou aferida para aumentar a precisão dos volumes contidos ou transferidos pela mesma, afinal, não é porque uma pipeta marca 5mL que ela realmente meça 5mL, ou seja, ela pode conter 4,96mL ou 5,07mL e tudo causa erro nos volumes medidos por essa vidraria, reduzindo a precisão e a exatidão dos resultados analíticos obtidos. A vidraria é aferida de forma bastante simples. O procedimento de calibração envolve e determinação da massa de água contida na vidraria ou descarregada por ela. Observa-se a temperatura da água e, a partir da sua densidade, calcula-se o seu volume. Em geral, se utiliza a densidade da água como a medida padrão para aferição das vidrarias, pois a água pode ser facilmente descartada após o seu uso. Em todas as operações de calibração, a vidraria a ser calibrada deve estar cuidadosamente limpa e deve ficar algum tempo ao lado da balança que será empregada, juntamente com um suprimento de água destilada ou desionizada, a fim de estarem em equilíbrio térmico com o ambiente.

1.1 Objetivo Geral

Demonstrar os procedimentos de pesagem, precisão, e calibração das

vidrarias utilizadas no laboratório.

1.2 Objetivo específico

• Utilizar os equipamentos de pesagem corretamente;
• Calibrar as vidrarias
• Calcular o volume e precisão das vidrarias.

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1  Limpeza de vidrarias

Antes de começar qualquer calibração é preciso limpar corretamente os equipamentos, pois a falta de limpeza é uma fonte de erro. É necessário também secar a superfície interna de um recipiente de vidro antes do seu uso, embora a secagem utilizando materiais absorventes seja uma potencial fonte de contaminação um solvente orgânico, como o benzeno ou a acetona, pode ser efetivo na remoção de filmes de gordura.  

2.2  Calibração de vidrarias graduadas

O processo de calibração para vidrarias graduadas envolve a determinação do peso da água que o instrumento contém. As vidrarias devem estar bem limpas e em temperatura ambiente antes do início da calibragem.

2.2.1  Provetas

Para calibrar uma proveta deve-se pesá-la, em seguida, enchê-la com água destilada até a marca de aferição. Deve-se assegurar que não existem gotículas de água nas paredes internas da proveta acima do menisco. Depois, pesar a proveta cheia e anotar o valor da massa.

2.2.2 Pipetas

A calibragem de uma pipeta consiste em primeiramente pesar o frasco que irá recolher o líquido contido na pipeta. Em seguida, enche-se a pipeta até pouco acima da marca de aferição com água destilada à temperatura equilibrada. Após isso, deixa-se o líquido escorrer até acertar a marca. Transferir o conteúdo da pipeta para o frasco, é importante retirar o restante do liquido que ficou na pipeta, depois se pesa e anota-se, é necessário fazer mais que uma medição para minimizar os erros.

2.2.3 Balão volumétrico

Para calibrar um balão volumétrico deve-se, pesar o balão previamente seco e limpo. Em seguida, preencha-o até a marca do menisco com água destilada a temperatura ambiente e refazer a pesagem, repetir este processo mais de uma vez, para minimizar os erros.

2.2.4 Efeito da temperatura nas medidas de volume e calibração de vidrarias

Uma das fontes de erro é a temperatura, pois quando a temperatura do objeto é diferente daquela de seus arredores, isso gera erros significativos. As vidrarias sofrem alteração com a temperatura pois o coeficiente de expansão dos vidros é baixo. As medidas de volume devem tomar como referência alguma temperatura padrão.

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL  

1. Vidrarias e equipamentos

Os equipamentos e vidrarias utilizados nesta prática foram:

•         Balança analítica;

•         Balão volumétrico de 50 mL;

•         Pipeta volumétrica de 5 mL;

•         Pisseta;

•     Proveta de 50 mL;

• Conta-gotas,
• Copo de Becker.

1. Reagentes

O reagente utilizado nesta prática foi:

• Água destilada.

3.3 Procedimento

Foram separadas três vidrarias volumétricas distintas com o objetivo de calcular seus volumes reais através de suas massas. As vidrarias escolhidas foram um balão volumétrico de 50 mL, uma pipeta volumétrica de 5 mL e uma proveta de 50 mL. Inicialmente, colocou-se o balão volumétrico em uma balança analítica e tarou-se sua massa. Em seguida, com o auxilio de uma pisseta e conta-gotas, completou-se o volume do mesmo até o menisco e pesou-se e  o conteúdo do balão. O mesmo procedimento foi repetido quatro vezes, para posteriormente retirar uma média dos valores e ter mais precisão do valor real do volume. O mesmo procedimento foi efetuado com as duas vidrarias restantes, pipeta e proveta, cada vidraria com seus respectivos valores volumétricos. Tendo os valores da média das massas, calculou-se o desvio médio e

posteriormente o volume real das vidrarias.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Balão volumétrico de 50 mL

Inicialmente, pesou-se a massa de um balão volumétrico de 50 mL. Abaixo

seguem as massas obtidas:

Repetições	Massa (g)
m1	49,77
m2	49,54
m3	49,34
m4	49,71

Com as massas pesadas foi feito a media dos  4 valores:

Média = m1+m2+m3+m4

                           4

Media = 49,64

Tendo o resultado da média das massas, utilizou-se a Equação 1 para ter conhecimento do erro relativo ocorrido durante o experimento.

Equação 1:               [pic 3]

Onde: