Relatório de Calorimetria

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA – CALORIMETRIA
Disciplina: Física Geral e Experimental – Energia
Curso: Engenharia Ambiental e Sanitária
Aluna: Luanne de Oliveira
RA: 2025393407
Instituição: Universidade Anhanguera
1. Introdução
Este experimento teve como finalidade analisar quantitativamente as trocas de energia térmica entre diferentes corpos. O foco principal foi a calibração de um calorímetro, ou seja, a determinação de sua capacidade térmica, e posteriormente a utilização desse sistema para o cálculo do calor específico de um líquido (óleo). Através da prática foi possível compreender como ocorre o equilíbrio térmico entre substâncias e como as propriedades físicas influenciam nas variações de temperatura observadas durante o experimento.
2. Objetivos
2.1 Objetivo Geral
Analisar a troca de energia térmica entre substâncias utilizando um calorímetro, determinando sua capacidade térmica e o calor específico de um líquido.
2.2 Objetivos Específicos
- Compreender o processo de equilíbrio térmico entre substâncias.
- Determinar experimentalmente a capacidade térmica de um calorímetro.
- Calcular o calor específico de um líquido (óleo).
- Comparar os valores obtidos com dados encontrados na literatura científica.
3. Materiais Utilizados
- Termômetro digital
- Calorímetro
- Balança digital
- Béquer
- Sistema de aquecimento (bico de Bunsen)
- Pisseta contendo água e óleo
- Equipamentos de proteção individual (jaleco e óculos)
4. Metodologia
O experimento foi realizado em ambiente virtual utilizando o laboratório virtual Algetec. Inicialmente foram utilizados os equipamentos de proteção individual. Em seguida foi realizada a tara da balança para desconsiderar a massa do béquer. Foram adicionados 100 mL de água ao béquer e registrada sua massa. A água foi aquecida até aproximadamente 80 °C e transferida para o calorímetro. Após a estabilização da temperatura foi registrada a temperatura final do sistema.
Na segunda etapa do experimento foram adicionados 100 mL de óleo ao béquer. O óleo foi aquecido até aproximadamente 80 °C e posteriormente transferido para o calorímetro. Após a estabilização da temperatura final foi possível calcular o calor específico do óleo.
5. Resultados e Cálculos
5.1 Determinação da Capacidade Térmica do Calorímetro
Equação utilizada:
C = m·c·(T1 − Tf) / (Tf − Tc)
Dados experimentais:
Massa da água = 100 g
Temperatura da água aquecida = 80 °C
Temperatura inicial do calorímetro = 25 °C
Temperatura final de equilíbrio = 35 °C
Calor específico da água = 1 cal/g°C
Cálculo:
C = (100 × 1 × (80 − 35)) / (35 − 25)
C = (100 × 45) / 10
C = 450 cal/°C
Assim, a capacidade térmica do calorímetro foi determinada como aproximadamente 450 cal/°C.
5.2 Determinação do Calor Específico do Óleo
Equação utilizada:
c = C (Tf − Tc) / m (T1 − Tf)
Dados experimentais:
Capacidade térmica do calorímetro = 450 cal/°C
Massa do óleo = 100 g
Temperatura do óleo aquecido = 80 °C
Temperatura inicial do calorímetro = 25 °C
Temperatura final = 32 °C
Cálculo:
c = (450 × (32 − 25)) / (100 × (80 − 32))
c = (450 × 7) / (100 × 48)
c = 3150 / 4800
c ≈ 0,65 cal/g°C
6. Análise dos Resultados
O valor encontrado para o calor específico do óleo foi aproximadamente 0,65 cal/g°C. Segundo dados encontrados na literatura científica, o calor específico de óleos vegetais varia aproximadamente entre 0,4 e 0,7 cal/g°C. A pequena diferença observada pode ser explicada por possíveis perdas de calor para o ambiente, imprecisões nas medições de temperatura ou limitações do próprio simulador utilizado no experimento.
7. Conclusão
O experimento de calorimetria permitiu compreender como ocorre a troca de energia térmica entre substâncias até atingir o equilíbrio térmico. Foi possível determinar a capacidade térmica do calorímetro e calcular o calor específico do óleo. Os resultados obtidos foram compatíveis com os valores encontrados na literatura, demonstrando a aplicação prática dos conceitos de calor específico, capacidade térmica e conservação de energia.
8. Referências Bibliográficas
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física – Termodinâmica. Rio de Janeiro: LTC.
TIPLER, P.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros. Rio de Janeiro: LTC.