Determinação Da Capacidade térmica Do Calorimetro

Experiência 03 – Capacidade térmica de um calorímetro

Objetivo

Determinar a capacidade térmica de um calorímetro

1. Introdução

Quando se adiciona energia térmica a uma substância, a temperatura da substância usualmente se eleva.

A quantidade de energia térmica Q necessária para elevar a temperatura de uma substância é

proporcional à sua massa m e à variação de temperatura

Q = C ΔT = mcΔT

onde C é a capacidade térmica (ou capacidade calorífica) da substância, definida como a energia térmica necessária para variar de 1 grau a temperatura de uma substância. A capacidade térmica por unidade de massa é conhecida como calor específico c:

c = C

m

2. Material

• Calorímetro (300 mL)

• Termômetro (-10 oC a 110 oC)

• Béquer (150 mL)

• Proveta (100 mL)

• Água (se possível destilada)

Figura 2.1 - Calorímetro de misturas e acessórios utilizados

3. Procedimento Experimental

2.1 – Coloque 50 ml de água (massa m1) no calorímetro. Feche-o, agite o sistema e aguarde alguns instantes para o estabelecimento do equilíbrio térmico. Com o termômetro meça a temperatura T1 do sistema.

1º Experiência

2º Experiência

3º Experiência

m1

50g

m1

50g

m1

70g

T1

26ºC

T1

26ºC

T1

26ºC

2.2 – Coloque 80 ml de água (massa m2) no béquer e aqueça o sistema até a temperatura T2 ≈ 600 C.

Coloque rapidamente essa água no calorímetro, aguarde o estabelecimento do equilíbrio térmico e meça a temperatura de equilíbrio Teq.

1º Experiência

2º Experiência

3º Experiência

m2

80g

m2

100g

m2

80g

T2

61ºC

T2

60ºC

T2

ºC

TE

45ºC

TE

44ºC

TE

3.3 – Utilize a equação abaixo para determinar a capacidade térmica C do calorímetro.

C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)

Teq−T1

onde cágua = 1 Cal/g 0C é o calor específico da água.

3.4 –Memorial de calculo

1º Experiência

C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)

Teq−T1

C =80.1(61−45) + 50.1(45−26) = 80. 16 + 50.19 = 1.280 + 950 = 117,3

45−26 19 19

2º Experiência

C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)

Teq−T1

C =100.1(60−44) + 50.1(44−26) = 100. 16 + 50.18 = 1.600 + 900 = 138,88

44−26 18 18

C =m2 cagua(T2−Teq) + m1 cagua(T1−Teq)

Teq−T1

C =80.1(61−45) + 70.1(45−26) = 80. 16 + 70.19 = 1.280 + 1.330 =137,37

45−26 19 19

Experiência

m1