O Experimento de física

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Ministério da educação

Instituto Federal de Educação, Ciências e Tecnologia do Acre

Campus Sena Madureira

Keciane Lima, Aías Carvalho, Antonio Elcimar,

 Lucas Oliveira, Messias Pereira

 

Física experimental II

Sena Madureira – AC

Junho/2018

keciane Lima, Aías Carvalho, Antonio Elcimar,

 Lucas Oliveira, Messias Pereira

RELATÓRIO:

DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE DILATAÇAO LINEAR – Experimento    

Trabalho apresentado como requisito somativo de aprovação da disciplina de física experimental II para obtenção da nota N2, pelo professor Marcos Vinícios, turma 3o período de licenciatura em Física.

Sena Madureira - AC

Junho/2018

1. Introdução

O presente trabalho contém a discrição e resultados do experimento realizado na aula de física experimental II, no dia 12/06 do presente ano.  Este relatório tem como objetivo principal relatar de forma sucinta os procedimentos realizados, descrevendo os resultados obtidos. E para melhor compreensão tem-se a seguir uma breve introdução sobre dilatação térmica linear.

Assim como para os gases, um dos efeitos da variação da temperatura é a variação de dimensões em corpos sólidos e líquidos. Esta variação é o que chamamos Dilatação Térmica. Aplica-se apenas para os corpos em estado sólido, e consiste na variação considerável de apenas uma dimensão. Como, por exemplo, em barras, o qual foi utilizado no experimento relatado.

1. Materiais e métodos

1. Materiais:

01 Dilatômetro linear de precisão (com gerador de vapor)

02 Mangueiras de silicone

01 Multímetro digital (em função de termômetro)

01 Termômetro de mercúrio

03 Tubos metálicos de diferentes metais (ferro, cobre e latão)

100 ml de água (aproximadamente)

1. Métodos:

Começamos medindo a temperatura inicial da haste metálica, logo a pós colocamos uma de suas extremidades ao corpo do dilatômetro, encostando a outra extremidade ao elemento de contato do “relógio comparador” e zeramos o mesmo. Esperamos a agua aquecer ao ponto de transmitir vapor (ebulição), portanto, o vapor passa pela mangueira aquecendo a haste metálica na mesma temperatura e estabelecendo o equilíbrio térmico. Foi possível observar no relógio comparador o aumento da dilatação linear da haste. À medida que a temperatura da água aumenta, consequentemente acontece o mesmo com a haste metálica. Esse procedimento foi realizado para as três diferentes hastes do experimento em 4 medidas diferentes, utilizando como referência as letras B, C, D e E do dilatômetro. E consequente análise da dilatação linear de cada uma.

1. Roteiro de procedimento:

Após a leitura do guia e explicações de auxílio do professor, foi hora de começar a montagem dos equipamentos para a dilatação. Com o auxilio dos materiais citados acima, foi possível montar, gerando vapor e coletando os dados exigidos pelo guia de procedimento.

  Primeiro iremos colocar um termômetro no gerador de vapor (recipiente de alumínio fechado com a agua dentro em um fogão pequeno do laboratório), depois colocaremos o outro termômetro na haste para verificarmos a temperatura inicial. A seguir, acenderemos o fogo, para aquecermos a água, e em decorrência do aquecimento da água, o vapor irá expandir-se e dilatará a haste e aumentará sua temperatura, quando veríamos que a temperatura chega aproximadamente de 90ºC a 100ºC no termômetro de mercúrio colocado no recipiente, que teremos que diminuir do valor encontrado no início da experiência.

Portanto, poderíamos ir anotando sempre a temperatura inicial e final, ao mesmo tempo em que a dilatação inicial e final no relógio comparador do dilatômetro, onde o mesmo iria indicar o valor referente a dilatação, a seguir encontrando a média a cada vez que se encontravam as dilatações ditas. Esse procedimento seria realizado em 4 tipos de medidas, referenciando-se nas letras ditas no método, para cada tipo de haste, onde foi começado consequentemente na ordem seguinte : Cobre, Latão e Ferro.

3.1   Objetivo geral :

Determinar o coeficiente de dilatação linear de diferentes metais, sendo esses ditos anteriormente no roteiro de procedimento.

3.2   Objetivo específico :

Aprender como se analisa variação de temperatura em um relógio comparador de dilatômetro, também a observação e diferença entre os termômetros utilizados no experimento e verificar a importância em conhecer o coeficiente para a construção mecânica. Além de aprender como verificar as propriedades físicas de alguns materiais.

1. Dados obtidos com resoluções de cálculos do coeficiente e questionário:

COBRE
Ponto	Dilatação inicial(mm)	Dilatação final(mm)	Média (ºC)	Temp. Inicial(ºC)	Temp. Final(ºC)
B(500)	494,0	0,63(9)	98	22	98
C(400)	394,0	0,33(7)	97	22	98
D(350)	344,0	0,36(2)	95	22	98
E(300)	295,2	0,34(3)	97	22	98

LATÃO
Ponto	Dilatação inicial(mm)	Dilatação final(mm)	Média  (ºC)	Temp. Inicial(ºC)	Temp. Final(ºC)
B(500)	495,9	0,70	98	22	98
C(400)	395,9	0,44.(1)	97,5	22	98
D(350)	345,6	0,46	98,5	22	98
E(300)	294,0	0,37.(9)	97	22	98

FERRO
Ponto	Dilatação inicial(mm)	Dilatação final(mm)	Média  (ºC)	Temp. Inicial(ºC)	Temp. Final(ºC)
B(500)	494	49,5	98	22	98
C(400)	395,5	0,28	97,5	22	98
D(350)	395,6	0,25	97	22	98
E(300)	295,5	0,22	97,5	22	98