Instruções para o uso Kit densidade para sólidos e líquidos Balanças versão M/L/S

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1 Instruções para o uso Kit densidade para sólidos e líquidos Balanças versão M/L/S KIT_DENSIDADE_SÓLIDOS_LÍQUIDOS_GRAF_rev1_0.doc

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3 ÍNDICE 1 INTRODUÇÃO CONTEÚDO DA EMBALAGEM INSTALAÇÃO DO KIT PARA A DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE PRINCÍPIO DA DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE CONDIÇÕES PARA MEDIÇÕES EXATAS DERIVA DA INDICAÇÃO DA BALANÇA CALIBRAGEM DA BALANÇA COM CALIBRAGEM EXTERNA CALIBRAGEM DA BALANÇA COM CALIBRAGEM INTERNA DETERMINAÇÃO DENSIDADE DE CORPOS SÓLIDOS FUNDAMENTAS PREPARAÇÃO DO KIT PARA A DETERMINAÇÃO DOS SÓLIDOS PREPARAR A BALANÇA PARA O CÁLCULO AUTOMÁTICO DA DENSIDADE DOS SÓLIDOS FATORES QUE INFLUEM NO ERRO DE MEDIÇÃO PRESENÇA DE BOLHAS DE AR TEMPERATURA TENSÃO SUPERFICIAL DO LÍQUIDO POROSIDADE DO SÓLIDO DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DOS LÍQUIDOS FUNDAMENTAS PREPARAÇÃO DO KIT PARA A DETERMINAÇÃO DOS LÍQUIDOS PREPARAR A BALANÇA PARA O CÁLCULO AUTOMÁTICO DA DENSIDADE DOS LÍQUIDOS FATORES QUE INFLUEM NO ERRO DE MEDIÇÃO PRESENÇA DE BOLHAS DE AR TABELA DA DENSIDADE DA ÁGUA DESTILADA...18

4 1 INTRODUÇÃO Obrigado por ter comprado o Kit para a determinação da densidade de sólidos e líquidos. As presentes instruções explicam como instalar e utilizar o kit de determinação da densidade. ATENÇÃO: Pedimos por favor para ler atentamente estas instruções para a instalação e o uso antes de iniciar o trabalho. Uma utilização do instrumento diferente daquela referida neste manual não garante mais a segurança do produto nem que as medições sejam corretas. 1.1 CONTEÚDO DA EMBALAGEM O kit para a determinação da densidade contém os seguintes elementos: SUPORTE CESTO CESTO DE PESAGEM SUPORTE PARA BECKER PORTA PESCANTE BECKER PARA SÓLIDOS BECKER PARA LÍQUIDOS TERMÓMETRO PESCANTE 3.356g/cm3

5 2 INSTALAÇÃO DO KIT PARA A DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE FASES DE MONTAGEM VERSÃO M/L Remover o prato e o descanso de prato do prato de pesagem padrão. Posicionar o suporte do cesto no cone de pesagem. Posicionar o suporte para becker prestando atenção que não toque em nenhum ponto o suporte do cesto. Posicionar o becker no centro do seu suporte. Instalar o cesto de pesagem na parte superior do suporte do cesto. VERSÃO S VERSÃO MW/LW

6 3 PRINCÍPIO DA DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE A densidade [ ρ ] é a relação entre a massa [ M ] e o volume [ V ]. = M V O sistema internacional de unidade de medida indica os kg/m 3 como unidade de medida da densidade. A unidade g/cm 3 é em todo caso mais apta para o uso no laboratório. Para a determinação da densidade aplica-se o princípio de Arquimedes. Segundo tal princípio, um corpo mergulhado num fluido perde aparentemente peso em quantidade igual ao peso do fluido que desloca. O procedimento para a determinação da densidade é diferente para determinar a densidade de um sólido e de um líquido.

7 4 CONDIÇÕES PARA MEDIÇÕES EXATAS Durante a determinação da densidade é possível que ocorram situações que provoquem erro de medição. Para obter resultados exatos utilizando este kit é indispensável seguir as seguintes indicações. 4.1 DERIVA DA INDICAÇÃO DA BALANÇA Na determinação da densidade dos líquidos com uso do pescante em vidro são requeridos valores de pesagem exatos. No caso de variação da temperatura ou reposicionamento da balança é necessário efetuar a calibragem da mesma. A tal fim é necessário remover o kit de pesagem, posicionar o prato de pesagem standard do instrumento e executar os procedimentos de calibragem descritos a seguir CALIBRAGEM DA BALANÇA COM CALIBRAGEM EXTERNA. Calibragem externa A calibragem é efetuada por meio da tecla CAL. 1. Premir a tecla CAL com o prato descarregado; será visualizada a escrita CAL. 2. Quando o valor do peso de calibragem inicia a piscar, carregar o peso indicado pelo display no prato. 3. O display não piscará mais, indicando o valor do peso de calibragem com o indicador de estabilidade aceso. Uma vez executada a calibragem, será visualizado o peso calibrado com a indicação da unidade de medição corrente. 7

8 4. Remover o peso de calibragem A balança está pronta para as operações de pesagem. NOTA: se houver alguma interferência durante o processo de calibragem, será visualizada uma mensagem de erro. Para interromper o processo de calibragem premir a tecla ON/OFF enquanto a indicação do peso de calibragem estiver a piscar CALIBRAGEM DA BALANÇA COM CALIBRAGEM INTERNA Calibragem interna Nestes modelos a calibragem é efetuada através de um sistema automático interno: 1. Premir a tecla CAL com o prato descarregado. O display visualizará a mensagem CAL e será então executada automaticamente a calibragem da balança. 2. No fiml da calibragem a balança voltará às condições normais de pesagem Se devido a vibrações ou correntezas de ar não for possível completar a calibragem, será visualizada a mensagem CAL but. Premir novamente a tecla CAL, se o problema persistir, selecionar a calibragem externa e contatar o fornecedor. 8

9 5 DETERMINAÇÃO DENSIDADE DE CORPOS SÓLIDOS 5.1 Fundamentos A densidade de um sólido é determinada com o uso do líquido numa densidade conhecida (água destilada na temperatura de 20 C ou etanol). A amostra de sólido é antes pesada no ar (A) e depois no líquido (B). A densidade ρ pode ser calculada a partir dos dois valores medidos: Densidade: A ρ = A-B ρ o ρ = densidade sólido ρ = densidade conhecida líquido A = peso no ar sólido A = peso em imersão sólido 5.2 Preparação do kit para a determinação dos sólidos Ilustra-se a seguir como utilizar o kit para a determinação da densidade dos sólidos utilizando o software da balança para o cálculo automático. Será ainda possível executar o cálculo manualmente, consultando a fórmula acima ilustrada. Para a determinação da densidade dos sólidos utilizar o cesto universal para sólidos flutuantes e não flutuantes. Encher o becker com o líquido de densidade conhecida. Acrescentar líquido suficiente até que o sólido esteja coberto pelo menos 1 centímetro após a imersão. Líquido Fig. 1 Líquido Acomodar o suporte para sólidos, como ilustrado na figura 1. Esta configuração é válida para sólidos com densidade superior a 1, para sólidos flutuantes o cesto deve ser montado virado, como ilustrado na figura 2, e eventualmente deve-se posicionar um peso suplementar na parte superior do suporte, para contrastar o impulso do sólido quando este for superior ao peso do suporte. Certificar-se que não haja bolhas de ar na superfície da parte mergulhada do cesto e no caso elimina-las sacudindo o suporte do cesto. Fig. 2 9

10 5.3 Preparar a balança para o cálculo automático da densidade dos sólidos. 1. Selecionar o programa Densidade utilizando a tecla MENU e selecionar então a modalidade sólidos. No display será visualizada a seguinte tela: 2. Premir a tecla PRINT para confirmar a seleção. 3. Será visualizado o valor da densidade do líquido a ser utilizado, de default o valor é igual a (água destilada a 20 C). 4. É possível definir um valor diferente utilizando as teclas CAL e MENU, para incrementar e decrementar o número, enquanto premindo a tecla O/T passa-se ao número sucessivo. Durante esta fase a pressão demorada da tecla O/T permite cancelar o valor entrado. Notas: É ainda possível definir facilmente o valor utilizando o pequeno teclado alfanumérico opcional. 5. Uma vez definido o valor desejado, premir a tecla PRINT. 6. Será requerido agora de efetuar a pesagem do sólido no ar. 10

11 7. Efetuar uma tara, se necessário, e carregar o sólido no cesto superior. Aguardar que o símbolo de estabilidade acenda e premir a tecla PRINT para adquirir o valor. Durante a aquisição do valor será visualizada a escrita aguardar. Amostra sólida 7. Remover o sólido do cesto 8. Será então requerida a pesagem do sólido no líquido. Efetuar a tara do cesto no líquido, posicionar o sólido no cesto inferior mergulhado no líquido, aguardar que o indicador de estabilidade acenda e premir a tecla PRINT. Durante a aquisição do valor será visualizada a escrita 'aguardar...'. Amostra sólida 11

12 9. Será agora visualizado o resultado do cálculo da densidade do sólido. Premindo a tecla PRINT, se a balança for dotada de impressora, será possível imprimir o valor da densidade. 10. No caso de erro no display será visualizada a seguinte cadeia: 11. Premir agora a tecla ON/OFF para sair da função densidade, ou a tecla MENU para executar a medição de outro sólido. 5.4 FATORES QUE INFLUEM NO ERRO DE MEDIÇÃO PRESENÇA DE BOLHAS DE AR Durante as fases de medição do peso de corpos mergulhados na água, é possível que se formem pequenas bolhas de ar em volta do corpo mergulhado. Mesmo pequenas bolhas de ar podem determinar grandes erros, em particular com amostras leves. É necessário, portanto, que ao corpo mergulhado no líquido não adiram bolhas de ar. Para eliminar eventuais bolhas de ar sacudir o suporte mergulhado na água ou o pescante até à eliminação de todas as bolhas de ar. As amostras do corpo sólido e o pescante não devem ser tocados com os dedos nus, para evitar de sujar com gordura o óleo as superfícies que uma vez mergulhadas na água podem criar bolhas de ar TEMPERATURA Os sólidos geralmente são insensíveis às variações de temperatura, as relativas mudanças de densidade, portanto, são insignificantes. É necessário, contudo, levar em conta a temperatura do líquido utilizado na determinação da densidade dos sólidos, pois para cada C de variação a densidade varia na ordem de grandeza de 0,1 a 1%.Tal efeito influi já no terceiro algarismo decimal do resultado. O kit é dotado de um termómetro para medir o valor de temperatura do líquido, detectar então a temperatura e corrigir o valor da densidade do 12

13 líquido, como antes descrito, com base no valor correspondente à temperatura medida. Na seção 7 é representada a tabela com os valores correspondentes para a água destilada e o etanol nas diversas temperaturas TENSÃO SUPERFICIAL DO LÍQUIDO Devido à adesão do líquido ao fio de suporte do cesto, gera-se um aparente aumento do peso. Visto que o cesto está mergulhado no líquido, quer durante a pesagem do sólido no ar que na água, e a balança é zerada antes de cada pesagem, o efeito pode ser ignorado. Para medições que exigem o máximo esmero, utilizar algumas gotas de detergentes para louças como agente lubrificante POROSIDADE DO SÓLIDO Ao mergulhar um sólido poroso num líquido, nem todo o ar é expulso completamente pelos poros. Isso produz valores errados no impulso para cima. A densidade dos corpos porosos, portanto, só pode ser determinada aproximativamente. 13

14 6 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DOS LÍQUIDOS. 6.1 Fundamentos A densidade de um líquido é determinada com o uso de um pescante cujo volume é conhecido. O pescante é antes pesado no ar e sucessivamente no líquido do qual deseja-se determinar a densidade. A densidade do líquido pode ser calculada utilizando uma balança com a fórmula abaixo descrita: Densidade: A-B ρ L = A ρ s ρ L = densidade do líquido ρ s = densidade do pescante A = peso no ar do pescante B = peso em imersão do sólido 6.2 Preparação do kit para a determinação dos líquidos Ilustra-se a seguir como utilizar o kit para a determinação da densidade dos líquidos, utilizando o software da balança para o cálculo automático. Será ainda possível executar o cálculo manualmente, consultando a fórmula acima ilustrada. Para a determinação da densidade dos líquidos utilizar o pescante fornecido. Posicionar o becker com dentro o termómetro como na figura 1. Remover o pescante do seu recipiente e posiciona-lo na estrutura porta pescante. 14

15 6.3 Preparar a balança para o cálculo automático da densidade dos líquidos. 1. Selecionar o programa Densidade pressionando a tecla MENU. No display será visualizada a seguinte tela: 2. Premir a tecla MENU para selecionar a modalidade líquido. Premir então a tecla PRINT para confirmar 3. Será visualizado o valor da densidade do sólido, de default o valor é igual a g/cm3. 4. Digitar o valor indicado na placa colocada no pescante ou no recipiente do mesmo. Com as teclas CAL e MENU é possível incrementar e decrementar o algarismo, enquanto premindo a tecla O/T passa-se ao algarismo sucessivo. Durante esta fase a pressão demorada da tecla O/T permite cancelar o valor entrado g/cm3 Valor densidade do pescante a ser digitada para o cálculo automático Recipiente porta pescante 15

16 5. Uma vez definido o valor desejado, premir a tecla PRINT. 6. Será requerido agora de efetuar a pesagem do sólido no ar. 7. Efetuar uma tara, se necessário, e engatar o pescante na parte superior do arco, como ilustrado na figura abaixo. Aguardar que o símbolo de estabilidade acenda e premir a tecla PRINT para adquirir o valor. Durante a aquisição do valor será visualizada a escrita 'aguardar...'. 8. Efetuar a tara, se necessário, e encher o becher com o líquido do qual se deseja determinar a densidade, até cerca de 1 centímetro acima do pescante, como ilustrado abaixo. Certificar-se de que não haja bolhas de ar na superfície do pescante. Eventualmente sacudir o pescante para remove-las. 16

17 9. Aguardar o acendimento do indicador de estabilidade e premir a tecla PRINT. Durante a aquisição do valor será visualizada a escrita 'aguardar...'. 10. Será agora visualizado o resultado do cálculo da densidade do líquido, calculada na temperatura indicada pelo termómetro. Premindo a tecla PRINT, se a balança for dotada de impressora, será possível imprimir o valor da densidade. 11. No caso de erro no display será visualizada a seguinte cadeia: 12. Premir agora a tecla ON/OFF para sair da função densidade, ou a tecla MENU para executar a medição de outro líquido. 6.4 FATORES QUE INFLUEM NO ERRO DE MEDIÇÃO PRESENÇA DE BOLHAS DE AR Durante as fases de medição do peso do pescante mergulhado no líquido do qual deve-se determinar a densidade, é possível que se formem pequenas bolhas de ar em volta do corpo mergulhado. Mesmo pequenas bolhas de ar presentes podem determinar importantes. É necessário, portanto, garantir que ao corpo mergulhado no líquido não adiram bolhas de ar. Para eliminar eventuais bolhas de ar sacudir o pescante ou utilizar um pequeno pincel até eliminar todas as bolhas de ar. O pescante não deve ser tocado com os dedos nus, para evitar de sujar com gordura o óleo as superfícies que uma vez mergulhadas na água podem criar bolhas de ar. Manter limpa a superfície do pescante após cada medição. 17

18 7 TABELA DA DENSIDADE DA ÁGUA DESTILADA Expressa em g/cm 3 T( C) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 5 0, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,