A Introdução, Metodologia, Objetivo

INTRODUÇÃO

De acordo com o renomado autor Cengel, a densidade, uma propriedade fundamental da matéria, é definida como a relação entre a massa e o volume de uma substância. Em termos matemáticos, a densidade (p) é expressa como a razão entre a massa (m) e o volume (V), ou seja, p = m/V (kg/m³). Por outro lado, o conceito de volume específico (v)  representa o inverso da densidade, sendo definido como o volume por unidade de massa, ou seja, v = V/m = 1/p.

Cengel também destaca a influência da temperatura e pressão na densidade das substâncias. No caso dos gases, a densidade é geralmente proporcional à pressão e inversamente proporcional à temperatura. Em contrapartida, líquidos e sólidos são caracterizados por uma incompressibilidade essencial, resultando em variações de densidade com a pressão que normalmente podem ser negligenciadas. Um exemplo citado por Cengel é a variação da densidade da água de 998 kg/m³ a 1 atm para 1003 kg/m³ a 100 atm, a uma temperatura de 20°C, representando uma mudança mínima de 0,5%. Além disso, Cengel ressalta que a densidade de líquidos e sólidos está mais intimamente ligada à temperatura do que à pressão. Por exemplo, a densidade da água a 20°C varia de 998 kg/m³ a 975 kg/m³ a 75°C a 1 atm, uma alteração de 2,3% que frequentemente pode ser desconsiderada em análises de engenharia.

O autor também apresenta o conceito de gravidade específica ou densidade relativa, que é frequentemente utilizado para comparar densidades. Essa medida é definida como a relação entre a densidade da substância em questão e a densidade de uma substância padrão, geralmente a água a 4°C, para a qual a densidade é considerada 1000 kg/m³.

Assim, neste relatório, exploraremos a importância da densidade a partir do experimento realizado com o picnômetro, com base na sólida fundamentação fornecida por Cengel.

OBJETIVOS

• Determinar a massa específica de um líquido utilizando o método do picnômetro;
• Empregar princípios da teoria de incertezas no processamento estatístico.

Metodologia

• Primeiramente, realizou-se a calibração da balança semi-analítica ao pesar béqueres vazios, estabelecendo a referência para as medições subsequentes. Os béqueres foram então pesados, contendo sal e água destilada em diferentes combinações. Para a primeira solução, 2g de sal foram dissolvidos em 100mL de água destilada, e a temperatura foi registrada.
• Utilizando medidas de segurança, o picnômetro foi higienizado e manipulado com luvas antes de ser colocado na balança semi-analítica. Posteriormente, ele foi exposto à solução de cloreto de sódio para equilibrar com o ambiente. Após a estabilização, 50 mL da solução foram cuidadosamente transferidos para o picnômetro, com atenção para evitar a formação de bolhas internas, seguido por uma nova pesagem.
• Esse procedimento foi repetido para as duas soluções, com concentrações de 2% e 4% respectivamente. É importante notar que todas as etapas do experimento foram executadas três vezes, garantindo a consistência dos resultados.