Relatório Calorímetro

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO FEDERAL GOIANO – CAMPUS- CERES

CURSO SUPERIOR DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 4º PERÍODO

CALORÍMETRO

CERES-GO, 2014

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

INSTITUTO FEDERAL GOIANO – CAMPUS- CERES

CURSO SUPERIOR DE LICENCIATURA EM QUÍMICA 4º PERÍODO

FISÍCA EXPERIMENTAL II

PROFESSOR: LUCIANO

Amanda Carine O. Silva

Ducilene dos Santos

Franciele dos Reis

Michele Lopes de Miranda

Tatiane Maia dos Santos

CERES-GO, 2014

INTRODUÇÃO

        O calorímetro consiste num aparelho utilizado para medir as quantidades de calor absorvidas ou cedidas através de um processo químico ou físico. É um recipiente de formato simples que facilita o contato térmico entre os corpos que limitam de forma mais eficaz a transferência de calor entre o interior do recipiente e o meio externo.

Os calorímetros possuem um recipiente isolado termicamente, um termômetro e um agitador. O termômetro serve para medir a temperatura e o agitador serve para agitar o sistema fazendo com que alcance o equilíbrio térmico mais rapidamente, conforme mostra a figura 1.

[pic 1][pic 2]

        

        Quando dois corpos com temperaturas diferentes são postos em contato no interior de um calorímetro, ocorre uma transferência de calor. É importante ressaltar que calor não é o mesmo que temperatura. Temperatura é uma grandeza que expressa à medida da agitação dos átomos ou moléculas de um corpo, ou seja, quanto maior é a agitação maior será sua temperatura. Calor está associado à transferência de energia térmica entre corpos com temperaturas diferentes.

        Para se calcular as transferências de calor do ou para o sistema, há de se conhecer uma constante para cada material, a capacidade calorífica chamada frequentemente de calor específico, é a quantidade de calor necessária para aumentar em um 1  a temperatura de 1 grama de uma substância. Esta é a razão entre o calor fornecido e o aumento de temperatura que ele provoca:[pic 3]

[pic 4]

        O calor específico de um objeto determina a variação na temperatura que foi conseguida com uma dada quantidade de calor: um objeto com um calor específico maior requer uma grande quantidade de calor para provocar um dado aumento na temperatura. Entre as substâncias comuns, a água líquida possui a capacidade mais alta por grama.

        Quando um metal quente é mergulhado em água fria, o calor é transferido do metal para a água e por fim, os dois corpos atingem a mesma temperatura e é quando o sistema atinge o equilíbrio térmico. È importante destacarmos que:

• A transferência de calor ocorre sempre de um objeto com uma temperatura mais alta para um objeto com temperatura mais baixa.
• A transferência de calor continua até que ambos os objetos estejam á mesma temperatura.

No caso específico em que a transferência de calor ocorre dentro de um sistema, como no calorímetro, podemos afirmar de acordo com os princípios de conservação de energia que a quantidade de calor ganha por um objeto mais frio quando eles estão em contato é numericamente igual, de acordo com a equação:

[pic 5]

        

 

OBJETIVOS

        Compreender o funcionamento de um calorímetro, determinar o calor específico de uma substância;

METODOLOGIA

        Nesse experimento será realizado para determinar o calor específico de duas porcas, através do calorímetro. A capacidade calorífica específica é uma propriedade de uma substância que pode ser exatamente determinada de maneira experimental.

MATERIAIS

• Calorímetro 1000 mL:

+ Vaso externo de vidro;

+ Vaso interno de alumínio;

+ Sistemas isolantes de separação e centragem dos vasos;

+ Agitador com cabo;

+ Tampa transparente de apoio per jerico e fechamento simultâneos dos vasos;

+ Termômetro com escala de -10°C a 110°C;

+ Conjunto resistivo de fio e dois bornes.

• Placa de aquecimento;

• 2 Porcas;

• 200 mL de água destilada;

• Béquer de 250 mL;

• Proveta 100 ml;

• Espátula;

• Balança analítica;

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

• Utilizando uma proveta, meça 100 ml de água destilada que corresponde a 100 g de água;
• Coloque 100 ml de água destilada a temperatura ambiente, no interior do calorímetro;
• Tampe o conjunto e introduza o termômetro no calorímetro;
• Anote a temperatura ambiente (t1 inicial ) temperatura inicial da água;
• Em uma balança analítica, pese as porcas e anote a mporcas  que será utilizada;
• Coloque as porcas no interior do Becker com 100 ml de água destilada à temperatura ambiente;
• Em seguida aqueça o conjunto até ebulição da água;
• Após a ebulição, desligue o sistema de aquecimento;
• Aguarde 3 minutos, agitando levemente o corpo de prova no interior da água quente;
• Anote a temperatura inicial das porcas ( tinicial da porca);
• Retire as porcas de dentro do Becker com as espátulas e coloque o corpo de prova no interior do calorímetro;
• Tampe o calorímetro e introduza o termômetro no orifício da tampa;
• Agite leve e constantemente a mistura. Anote a máxima temperatura alcançada ( tfinal ) temperatura de equilíbrio térmico ;

RESULTADOS E DISCUSSÃO

        Obtivemos os seguintes resultados:

Q cedido das porcas + Q recebido calorímetro + Q recebido água  = 0

[pic 6]

  [pic 7]

164,7468 .  ( 46-73) + 25 (46-29) + 100 . 1 (46-73) + 100 . 1 (46-29) = 0[pic 8]

164,7468 .  (-27) + 25 . (17) + 100 . (-27) + 100 . (17) = 0[pic 9]

_ 4.448,1636 .  + 425 – 2700 + 1700 = 0[pic 10]