CALORIMETRIA ANALISE DE TEMPERATURA E CALOR DO METAL, DENSIDADE ÁGUA E DO ÁLCOOL

CALORIMETRIA ANALISE DE TEMPERATURA E CALOR DO METAL, DENSIDADE ÁGUA E DO ÁLCOOL

Faculdade de Ciências Medicas curso de Farmácia. UNIP

INTRODUÇÃO

A temperatura é uma das sete grandezas fundamentais do SI. Os físicos medem a temperatura na escala KELVIN, cuja unidade é o kelvin (K). Embora não exista um limite superior para a temperatura de um corpo existe um limite inferior; essa temperatura limite é formada como zero da escala KELVIN de temperatura.

A densidade (ρ) de um material é definida como a razão entre a massa (m) e o volume (V) a uma dada temperatura e pliteratura, é comum encontrar valores de densidades obtidos a 1 atm e 20ºC ou 25ºC, mas é importante também conhecer como a densidade varia com a temperatura para cada material.

Como o volume costuma aumentar com o aumento da temperatura, a densidade diminui. Existem algumas exceções como o caso da água, entre 0 e 4 ºC, em que a densidade aumenta com o aumento da temperatura devido à quebra e rearranjo de interações do tipo ligação hidrogênio que levam à diminuição do volume. Embora o efeito da pressão sobre a densidade dos gases seja bastante significativo, a variação da pressão afeta muito pouco a maioria dos líquidos e sólidos. Para se ter uma ideia, é necessário um aumento de milhares de vezes na pressão para mudar em apenas 1% a densidade da água. As forças intermoleculares de atração e repulsão são as que determinam as magnitudes destes efeitos em cada substância.

Existem relatos antigos do uso de medidas de densidades na identificação de distintos metais. O mais famoso deles conta que Arquimedes utilizava medidas dos volumes de água deslocados por massas para estimar a pureza de objetos feitos de ligas de ouro, porém a veracidade do uso desta técnica nesse relato é questionável devido à necessidade de se medir pequenas variações de volume com extrema precisão, para poder, assim, diferenciar ligas metálicas com densidades similares.

MATERIAIS E MÉTODOS

Os materiais utilizados no experimento de temperatura e calor foram calorímetro; barra de metal; termômetro, panela de alumínio; bico de bunsen; tripé e tela de amianto. No experimento sobre densidade de líquidos utilizou-se picnometro, água destilada, álcool; balança analítica.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

No primeiro experimento sobre calorimetria, adicionou-se 80 ml de água destilada em um calorímetro, medindo a temperatura da água, e reservou. Pesou-se o metal e Colocou-o dentro de um caneco de alumínio com água suficiente para cobrir a peça, aguardou-se até que a água entrasse em estado de ebulição. Após a ebulição da água mediu-se a temperatura final. Foi retirado o metal e colocado dentro do calorímetro onde após entrar em equilíbrio mediu-se a temperatura final da água.

No experimento sobre densidade pesou-se a massa do picnometro vazio. Completou-se o pcnometro com água destilada ate transbordar, fechou, secou e pesou a massa do pcnometro com água destilada repetindo três vezes o mesmo procedimento e anotando as respectivas temperaturas no picnometro. Repetiu-se o mesmo procedimento com o álcool.

1° Pesou-se picnometro (vazio) seco, tarar balança Mpic= ------ g

2° Completou-se o picnometro com água destilada

3° Fechou-se e secou o picnometro

4° Mediu-se a temperatura do interior picnometro T---------°C

5° Pesou o picnometro cheio como Mpic + água = --------g

6°completou-se o mesmo picnometro com etanol. (Lavou-se uma vez com álcool antes)

7° fechou-se e secou o picnometro

8° Mediu-se a temperatura no picnometro. T=----------°C

9° Pesou o picnometro com álcool Mpic + álcool = ----------g

10° Para efetuar calculo necessário para a obtenção da densidade do álcool.

Álcool = M álcool x P água

M água

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Sempre que dois sistemas, a diferentes temperaturas são colocados dentro de um recipiente termicamente isolado ocorre transferência de energia, na forma de calor da temperatura mais elevada para a mais baixa ate que o equilíbrio térmico entre eles seja atingido. Para determinação do calor especifico, densidade da água e do álcool utilizaram-se os seguintes cálculos. Visto que a densidade é a massa de um objeto dividida pelo seu volume.

Calor Especifico do Metal

MmxCPmx(Tf-Ti)m=MaguaxCPaguax(Tf-Ti)agua

294,99xCPmx(35-23)=80x1x(97-23)

CPm= 5,920/3593,88

com=0.01cal/g

...