Atividade experimental

Transcrição

1 Nome: n o Série/Classe: Daa: / / Aividade experimenal ermomeria, calorimeria e ransferência de calor Componenes da equipe: Nome Nu m. Série/Cla sse Daa 1 Daa 2 Conrole dos equipamenos uilizados Equipamenos uilizados ermômero Cronômero Calculadora Número do equipameno recebido pela equipe Daa Daa / / / / Objeivos desa aividade: Conhecer o ermômero de mercúrio/álcool comum e aprender a uilizá-lo correamene; Efeuar medidas de emperaura usando um ermômero de laboraório e converê-las para ouras escalas de medida; abular os dados obidos em um gráfico e analisá-lo a fim de exrapolar conclusões a parir desses dados; Uilizar a lei zero da ermodinâmica e verificar o princípio do equilíbrio érmico; Esudar qualiaivamene o comporameno das rocas de calor com o ambiene; Efeuar medidas de massa usando uma balança digial; Calcular experimenalmene o calor sensível Maeriais necessários: 1. ermômero 2. Laa de refrigerane vazia 3. Água quene (acima de 60 ou gelada (com emperaura próxima de 0, dependendo do clima do dia 4. Cronômero 5. Calculadora 6. Placa de isopor 7. Guardanapo ou oalha de papel (ou de pano) 8. Balança digial Prof. José Carlos Anonio 1 de 5

2 Insruções iniciais 1. Os procedimenos deverão ser seguidos exaamene conforme descrios. Anes de fazer qualquer modificação consule o professor, pois algumas modificações podem danificar os equipamenos uilizados. 2. Cerifique-se de er recebido odos os maeriais necessários para cada eapa da aividade e verifique se odos eles esão em condições perfeias de funcionameno. Informe qualquer anormalidade ao professor anes de iniciar a aividade práica. 3. Não pule nenhum procedimeno de nenhuma eapa. 4. Em caso de dúvida, consule sempre o professor. Procedimenos CUIDADO! Ao uilizar maeriais aquecidos odo cuidado é pouco. Não oque direamene com as mãos nada que eseja aquecido. Em caso de acidene comunique imediaamene o professor. Ao ransporar qualquer maerial aquecido ou perigoso, cuidado para não derrubálo. 1. Se, após as explicações iniciais do professor, você ainda iver alguma dúvida sobre como uilizar correamene o ermômero ou a balança digial (ou qualquer ouro equipameno), ire suas dúvidas anes de iniciar a aividade experimenal. Um erro de medida pode invalidar oda a aividade. 2. Verifique se seu grupo dispõe de odos os maeriais necessários. 3. Obenha com o professor a lainha de refrigerane com a água que será uilizada no experimeno. Cuidado, ela esará quene! Use o guardanapo de papel (bem dobrado) para ajudá-lo a ransporar a lainha de refrigerane com água quene e evie derrubá-la. 4. Ao ober a lainha com água você deverá pesá-la usando balança digial a fim de deerminar a massa de água que será uilizada. Anoe esse valor no espaço abaixo: Massa de água = m 5. Leve a lainha para a bancada (mesa) da sua equipe, coloque o ermômero no inerior da laa, em conao com a água quene, aguarde alguns segundos e faça a primeira leiura de emperaura. Anoe esse valor na abela, na linha correspondene ao empo 0 e na coluna das emperauras em C. Não reire o ermômero da lainha de refrigerane e não oque na lainha aé o final do experimeno! ( ( ( 6. Repia as medidas de emperaura, minuo a minuo, e preencha a abela aé o seu final, iso é, aé o insane = 14 min. 7. Enquano o grupo efeua essas medidas, preencha as colunas resanes da abela com os valores de emperaura obidos na escala Celsius e devidamene converidos para a escala Fahrenhei e Kelvin. Uilize as fórmulas de conversão conidas no maerial eórico ou solicie-as ao professor, caso esse maerial eórico não eseja disponível. (*) Sugesão: disribua as arefas enre os membros da equipe de maneira que, enquano um efeua as medidas de emperaura, os ouros fazem as conversões de unidades. Alernem-se nessas arefas de forma que odos efeuem medidas e odos façam as conversões de unidade para as duas escalas 8. Depois de preenchida oda a abela e erminada a eapa de omada de medidas, descare a água da lainha na pia, enxugue o ermômero com um guardanapo de papel e devolva os maeriais ao professor. Prof. José Carlos Anonio 2 de 5

3 9. Anoe a emperaura ambiene da sala (use o ermômero da sala ou solicie esse valor ao professor). Não use seu próprio ermômero para fazer essa medida, pois ele ainda esará quene. Anoe no espaço abaixo o valor obido: emperaura ambiene = 10. Consrua, no quadriculado anexo, o gráfico da curva de aquecimeno/resfriameno da água usando os valores de empo e de emperaura, na escala Celsius, anoados na abela. Lembre-se de que esse é um gráfico de emperaura X empo. Marque ambém nesse gráfico a emperaura ambiene da sala anoada no iem anerior e, com a régua, race uma linha cheia e paralela ao eixo dos empos passando por esse valor da emperaura. (*) Sugesão 1: use 1 quadradinho = 4 unidades no eixo verical (emperaura) e 1 quadradinho = 1 minuo no eixo horizonal (empo). (*) Sugesão 2: marque os ponos no gráfico correspondenes aos pares emperaura X empo e depois race a curva unindo esses ponos à mão livre. Avaliação do experimeno e quesões para reflexão 1. Faça um esquema (um desenho) represenando a monagem do experimeno. Ao lado do esquema faça uma breve descrição do procedimeno realizado e do que foi observado no experimeno. Esquema de monagem Descrição do experimeno e observações Prof. José Carlos Anonio 3 de 5

4 2. No iem 5 do procedimeno é dada a seguine insrução: aguarde alguns segundos e faça a primeira leiura de emperaura. Porque devemos aguardar alguns segundos anes de fazer a primeira leiura ao invés de colocarmos o ermômero denro da lainha e procedermos à leiura da emperaura imediaamene? 3. O que nos garane que a leiura da emperaura indicada pelo ermômero corresponde realmene à emperaura da água conida na lainha? 4. Porque razão a emperaura da água da lainha varia com o passar do empo? 5. No iem 3 do procedimeno é sugerido que você uilize o guardanapo de papel para ajudá-lo a ransporar a lainha com água quene aé sua mesa. Porque o guardanapo de papel poderia ajudá-lo nisso? 6. O fao da lainha de refrigerane ser meálica conribuiu ou arapalhou para que ocorressem as rocas de calor com o ambiene? Porque? 7. Que ipos de ransferência de calor esão presenes nesse experimeno? Descreva cada um deles (Se necessário, consule novamene o maerial eórico). 8. Observando o gráfico consruído no iem 10 do procedimeno, descreva o comporameno da emperaura da água da lainha ao longo do empo. 9. Se prolongarmos a curva obida no gráfico emperaura X empo, como será o formao da curva? A parir dessa reflexão responda: se deixarmos a água esfriando por mais uma hora, qual será, aproximadamene, a sua emperaura ao final desse período? Prof. José Carlos Anonio 4 de 5

5 10. É possível esimar a quanidade de calor perdida pela água durane os 14 minuos do experimeno por meio do cálculo do calor sensível Q. Deermine essa quanidade de calor em calorias e em joules. (Se necessário, consule o maerial eórico para ober a fórmula de cálculo e o valor do calor específico da água) 11. Usando o empo oal do experimeno e a quanidade de calor calculada do iem anerior, deermine o valor médio do fluxo de calor ( ) que passou pelas paredes da lainha em cal/min. (Se necessário, consule o maerial eórico) Prof. José Carlos Anonio 5 de 5