Termodinâmica _ Laboratório Anhanguera 2014

A Determinação do Equivalente em Água de Um Calorímetro

Introdução

Neste experimento iremos determinar qual a massa de água (em gramas) equivalente de um calorímetro, em efeito térmico, ao conjunto de componentes do mesmo (vaso, tampa, agitador, termômetro, entre outros). A partir do momento que definirmos todos os componentes do conjunto, o sistema ficará invariável (fisicamente e quimicamente)

O calorímetro experimenta todas as trocas de calor necessárias para atingir o equilíbrio térmico, logo, ele intervém e deve ser considerado nos cálculos pertinentes à estas trocas.

Um aspecto, muito importante do calorímetro, é a sua equivalência em água.

Objetivo

Determinar o equivalente em água de um calorímetro.

Material – experimento 01:

 01 calorímetro de água com agitador;

 01 termômetro -10 a 110 ºC;

 01 copo Becker de 250ml, com 100ml de água destilada gelada;

 01 copo Becker de 250ml, com 100ml de água destilada a temperatura ambiente;

 01 copo Becker de 250ml, vazio;

 01 proveta graduada de 100ml;

 01 caixa de fósforo;

 01 pano de limpeza;

Montagem

• Coloque no calorimetro de Becker vazio 50ml de água fria com temperatura em torno de 10ºC abaixo da temperatura ambiente;

• Tampe o conjunto e introduza o termômetro no calorimetro;

• Prepare num copo Becker vazio 50ml de água morna com temperatura em torno de 20ºC acima da temperatura ambiente;

• Meça a temperatura inicial θoaf do calorimetro com água fria (ela pode ter variado);

• Meça a temperatura θoaq da água do copo (ela pode ter variado);

• Derrame a água morna no calorimetro;

• Tampe-o e introduza o termômetro;

• Agite leve e constantemente a mistura;

• Anote a máxima temperatura alcançada (temperatura de equilíbrio térmico entre o calorimetro e a mistura);

• Com os dados obtidos calcule o equivalente em água me do calorimetro, sabendo que:

Calor perdido = Calor ganho

maq . ca ( θoaq – θe ) = ( me . ca + maf . ca ) . ( θe – θoaf )

maq _ massa de água morna = 50 gramas

ca _ calor especifico da água = 1,0 cal/ gºC

θoaq _ temperatura inicial da água morna = 48ºC

θe _ temperatura de equilíbrio térmico = 37ºC

me _ equivalência em água do calorimetro = ?

maf _ massa de água do calorimetro = 50 gramas

θoaf _ temperatura inicial da água fria = 21,5ºC

Memória de Calculo – experimento 01:

maq . ca ( θoaq – θe ) = ( me . ca + maf . ca ) . ( θe – θoaf )

50 . 1 ( 48 – 37 ) = ( me . 1 + 50 . 1 ) . ( 37 – 21,5 )

50 ( 11 ) = (me + 50 ) . ( 15,5 )

550 = me15,5 + 775

550 – 775 = me15,5

me = -225/ 15,5

me = -14,51

Resultado obtido me = -14,51

Material – experimento 02:

 01 corpo de prova de alumínio

 01