Aula Prática Física Geral e Experimental Energia – A3_CALORIMETRIA
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R$ 80,00
Aula Prática Física Geral e Experimental Energia
NOME DA DISCIPLINA: Física Geral e Experimental Energia
Unidade: U4_TEMPERATURA_E_CALOR
Aula: A3_CALORIMETRIA
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
O objetivo da aula prática consiste descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo, determinando o calor específico e capacidade térmica.
SOLUÇÃO DIGITAL
Algetec – Laboratório Virtual Algetec
Simulador: “Calorimetria”.
O laboratório virtual é uma plataforma para simulação de procedimentos em laboratório e deve ser acessado preferencialmente por computador.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES
Procedimento/Atividade nº 1
Nome do experimento: CALORIMETRIA
Atividade proposta:
Compreender os fenômenos decorrentes da troca de energia térmica entre os corpos, calculando a capacidade térmica de um calorímetro e, posteriormente, utilizar este dado para determinar o calor específico de diversas substâncias.
Procedimentos para a realização da atividade
Em seu AVA, você irá encontrar o link do experimento CALORIMETRIA, que será desenvolvido na plataforma VirtuaLab da Algetec. A partir do acesso, seguem os procedimentos a serem realizados no laboratório virtual para o desenvolvimento da atividade.
Ao clicar no link do experimento, uma tela explicativa sobre o uso do mouse irá aparecer. Leia com atenção e feche-a.
Feito isso, a tela inicial do experimento irá aparecer.
O experimento é composto por duas partes. Na primeira etapa, temos por objetivo determinar a capacidade térmica de um calorímetro. Para isso, vamos iniciar o experimento considerando as questões de segurança.
Visualize o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “EPI” localizada dentro do painel de visualização no canto superior esquerdo da tela. Se preferir, também pode ser utilizado o atalho do teclado “Alt+4”.
Abra o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas.
Selecione os EPIs necessários ao experimento clicando com o botão direito do mouse sobre o EPI desejado e selecionando a opção “Usar este item”. Nesse experimento, é obrigatório o uso de jaleco e óculos.
Feche o armário de EPIs clicando com o botão esquerdo do mouse sobre as portas.
Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”.
Com os EPI’s, vamos iniciar o experimento tarando a balança. Assim, posicione o béquer na balança clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção “Colocar na balança”.
Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Balança” ou através do atalho do teclado “Alt+5”.
Ligue a balança clicando com botão esquerdo do mouse sobre o botão “Power”.
Observe se a balança ligou.
Tare a balança para desprezar a massa do béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre o botão “TARA”.
Observe que a balança foi zerada após a tara.
Retorne o béquer para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção “Colocar na mesa”.
Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada” ou através do atalho do teclado “Alt+1”.
Agora, será necessário colocar água no béquer. Para isso, transfira 100 mL de água para o béquer clicando com o botão direito do mouse na pisseta com água indicada e selecione a opção “Despejar no béquer”.
Pressione a pisseta para inserir água no béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela e observe a quantidade de água adicionada pela escala que aparece ao canto da tela.
Retorne a pisseta para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecione a opção “Colocar na mesa”.
Feito isso, vamos medir a massa da água. Assim, coloque o béquer já com a água sobre a balança clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção “Colocar na balança”.
Visualize a balança clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Balança” ou através do atalho do teclado “Alt+5”.
Observe e anote o valor da massa exibido pela balança.
Retire o béquer da balança clicando com o botão direito do mouse no béquer e selecione a opção “Colocar na mesa”.
Visualize a bancada clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Bancada”.
Nesse momento, será necessário ajustar o aquecimento.
Posicione o béquer sobre o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção “Posicionar no sistema de aquecimento”.
Observe que o béquer se posicionou no sistema de aquecimento.
Visualize o bico de Bunsen clicando com o botão esquerdo do mouse na câmera com o nome “Aquecimento”.
Ligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o bico de Bunsen e selecione a opção “Ligar chama”.
Observe a chama do bico de Bunsen.
Ajuste a velocidade de aquecimento do fluido contido no béquer clicando e arrastando com o botão esquerdo do mouse sobre a janela “Acelerar troca térmica”.
Agora, vamos medir a temperatura de aquecimento.
Meça a temperatura clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione a opção “Medir béquer”.
Observe que a temperatura da água em aquecimento aparece no canto da tela.
Aguarde o aquecimento da água até aproximadamente 80 °C e então desligue o sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o bico de Bunsen e selecione “Desligar chama”.
Em seguida, retire o béquer do sistema de aquecimento clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione a opção “Colocar na mesa”.
O próximo passo consiste em medir a temperatura inicial do calorímetro.
Meça a temperatura inicial do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione “Medir calorímetro”.
Observe e anote a temperatura inicial do calorímetro.
Transfira a água aquecida contida no béquer para o calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o béquer e selecione “Despejar no calorímetro”.
Acelere a troca térmica entre o calorímetro e a água aquecida agitando o conteúdo do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione “Agitar conteúdo”.
Meça a temperatura no calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione “Medir calorímetro”.
Observe a temperatura do calorímetro e aguarde que ela estabilize e anote seu valor.
Tc = ___________ °C
Após os procedimentos descritos, chegou o momento de desmontar o experimento.
Retire a água do calorímetro clicando com o botão direito do mouse sobre o calorímetro e selecione “Descartar conteúdo”.
Desligue o termômetro clicando com o botão direito do mouse sobre o termômetro e selecione “Desligar termômetro”.
SEGUNDA PARTE DO EXPERIMENTO
Na segunda parte do experimento, iremos determinar o calor específico dos líquidos.
Assim, o primeiro passo consiste em adicionar óleo no béquer.
Transfira 100 mL de óleo para o béquer clicando com o botão direito do mouse na pisseta com óleo e selecione a opção “Despejar no béquer”.
Pressione a pisseta para inserir óleo no béquer clicando com o botão esquerdo do mouse sobre ela.
Observe a quantidade de óleo adicionada pela escala que aparece ao canto da tela.
Retorne a pisseta para a bancada clicando com o botão direito do mouse sobre a pisseta e selecione “Colocar na mesa”.
Acesse a câmera “Balança” e verifique se a balança está ajustada apresentando um valor negativo equivalente à massa do béquer.
Em caso negativo, tare novamente a balança como demonstrado anteriormente.
Em caso afirmativo, coloque o béquer com o óleo sobre a balança e anote o valor da massa.
Retire o béquer da balança e posicione-o novamente na bancada.
Posicione o béquer sobre o sistema de aquecimento e ligue o bico de Bunsen.
Meça a temperatura do óleo utilizando o termômetro.
Aguarde o aquecimento do óleo até aproximadamente 80 °C.
Desligue o sistema de aquecimento e retire o béquer.
Meça a temperatura inicial do calorímetro.
Transfira o óleo aquecido para o calorímetro.
Agite o conteúdo do calorímetro para acelerar a troca térmica.
Meça a temperatura no calorímetro e aguarde que ela estabilize.
Tc = ___________ °C
Retire o óleo do calorímetro e descarte o conteúdo.
Desligue o termômetro.
AVALIANDO OS RESULTADOS
Com os dados obtidos e calculados, responda os questionamentos a seguir.
A capacidade térmica C do calorímetro pode ser determinada pelo princípio da conservação de energia.
Qcedido = Qrecebido
Qcedido pela água quente = Qrecebido pelo calorímetro
m₁c (T₁ − Tf) = C (Tf − Tc)
C = m₁c (T₁ − Tf) / (Tf − Tc)
Onde:
C = capacidade térmica
m₁ = massa da água
c = calor específico da água (1 cal/g°C)
T₁ = temperatura da água quente
Tf = temperatura final de equilíbrio do sistema
Tc = temperatura no interior do calorímetro
Assim, com os dados obtidos, calcule a capacidade térmica do calorímetro.
Na segunda parte do experimento, determine o calor específico do óleo utilizando o princípio da conservação de energia.
c = C (Tf − Tc) / m₁ (T₁ − Tf)
Compare o valor obtido com valores de calor específico de óleos vegetais encontrados na internet e justifique eventuais diferenças.
CHECKLIST
✓ Acessar seu AVA
✓ Clicar no link do experimento CALORIMETRIA
Primeira etapa
✓ Segurança do experimento
✓ Tarar a balança
✓ Adicionar água no béquer
✓ Medir a massa da água
✓ Ajustar o aquecimento
✓ Medir a temperatura de aquecimento
✓ Medir a temperatura inicial do calorímetro
✓ Adicionar água aquecida no calorímetro
✓ Medir a temperatura do calorímetro
✓ Desmontar o experimento
Segunda etapa
✓ Adicionar óleo no béquer
✓ Medir a massa de óleo
✓ Ajustar o aquecimento
✓ Medir a temperatura de aquecimento
✓ Medir a temperatura inicial do calorímetro
✓ Adicionar óleo aquecido no calorímetro
✓ Medir a temperatura do calorímetro
✓ Desmontar o experimento
✓ Avaliar os resultados das duas etapas
RESULTADOS
Resultados do experimento
Ao final dessa aula prática, você deverá enviar um arquivo em Word contendo as informações obtidas no experimento, os cálculos realizados, em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas.
O arquivo não pode exceder 2 Mb.
Acrescente as referências bibliográficas, quando houver, segundo as normas da ABNT.
Resultados de Aprendizagem
Como resultados dessa prática será possível:
• descrever os fenômenos causados pelo aquecimento de um corpo de prova ou substância;
• ilustrar como ocorre o equilíbrio térmico entre substâncias sólidas e líquidas;
• determinar a capacidade térmica de um calorímetro;
• determinar o calor específico de uma substância.
Como funciona?
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