Universidade Federal do Espírito Santo Departamento de Química e Física / CCENS – UFES CAMPUS ALEGRE Laboratório 1 da Física Atividade Experimental: Calor Específico Material Necessário 01 Calorímetro com capacidade de 230 ml; 01 termômetro -10 oC a 110 oC; 01 proveta de 150 ml; 01 lamparina a álcool; 01 caixa de fósforos; 01 tripé para tela de amianto; 01 béquer 250 ml; 01 tela de amianto; Rolo de linha. Objetivos Determinar experimentalmente o calor específico de corpos de prova metálicos desconhecidos; Estabelecer as condições necessárias para que haja conservação da quantidade de calor cedido e recebido por fontes quente e fria, respectivamente; Correlacionar os calores específicos com a quantidade de calor recebida e suas respectivas variações de temperatura. Procedimento Experimental 1) Meça a massa de três corpos de prova metálicos (M1, M2 e M3) e anote na tabela 1, seus respectivos valores. Não se esqueça das incertezas, que neste caso será de 0,3 g para a balança utilizada. 2) Pode ser útil amarrar o corpo de prova com a linha oferecida, a fim de ser içado do béquer sem que haja o risco de queimaduras. 3) Colocar cerca de 200 ml de água no béquer). Deixe esse volume de água aquecer até atingir a temperatura de ebulição. Utilize da montagem experimental abaixo. 4) Mergulhe um dos corpos de prova dentro do béquer e aguarde por cerca de 5 min a 10 min. 5) Coloque cerca de 200 ml de água fria (torneira) dentro de uma proveta e meça a massa desse volume de água (MF). 6) Transfira o volume de água da proveta para o calorímetro (que usou na atividade experimental de Capacidade Térmica) e aguarde por alguns minutos (2 min). Meça a temperatura inicial de equilíbrio desse conjunto (água + calorímetro) (TC). Anote esses valores na tabela 1, com suas respectivas incertezas. Tabela 1 N M 1 M 1 g M 2 M 2 g M 3 M 3 g M F M F g TC TC 0C 1 2 3 4 5 7) Retire o corpo de prova do béquer e coloque-o, rapidamente, dentro do calorímetro e tampe - o. Coloque um termômetro na parte superior do calorímetro. 9) Agite todo o sistema (calorímetro + água fria + corpo de prova + termômetro) suavemente. Monitore a temperatura do sistema a cada minuto, até que se estabeleça o equilíbrio térmico (Te). Anote o valor aferido na tabela 2. 10) Calcule o valor do calor específico do corpo de prova metálico, assim como sua incerteza experimental. Anote o valor medido na tabela 2. 11) Repita os procedimentos descritos nos itens de 1 a 10 para os outros dois corpos de prova e complete a tabela 2. Tabela 2 N Te Te 0C c ccal / g 0C c c cal / g 0 C 1 2 3 12) Ao final da atividade prática seque o calorímetro. Pontos para discussão 1 - Usando a conservação da energia deduza a equação para determinar o valor da capacidade térmica do calorímetro, como uma função de Mi, MF, TC, TF e C (capacidade térmica do calorímetro). 2 - Qual a interpretação física que podemos propor para o calor específico de um objeto? 3 - Quais possíveis fatores podem influenciar no resultado do experimento. Se achar pertinente, diga quais procedimentos poderiam ser utilizados para minimizar esses fatores. 4 - Compare os valores encontrados experimentalmente nesta atividade, com os valores do calor específico para o alumínio, chumbo, cobre, latão, aço e zinco. Veja se há correlação entre eles.