DISCIPLINA: FÍSICA II EXPERIMENTAL
Por: Rodrigo Freire • 10/6/2019 • Relatório de pesquisa • 1.486 Palavras (6 Páginas) • 244 Visualizações
UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
INSTITUTO DE FÍSICA
DISCIPLINA: FÍSICA II EXPERIMENTAL TURMA: H
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO
DATAS DE REALIZAÇÃO:
GRUPO: 9
ALUNOS: ARTHUR DA SILVA MACIEL – 180138758
MARCO TULIO DIAS DO COUTO – 180046870
RENAN MORAES DA SILVA – 180108697
RODRIGO FREIRE RODRIGUES – 180138341
Título: Gases Ideais
- Objetivo: O objetivo da realização deste experimento é observar o comportamento de um gás ideal submetido a variações de temperatura, pressão e volume. A partir da realização dos procedimentos definidos no roteiro, será analisada a relação de dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante para se calcular o valor da pressão atmosférica, será analisado também a relação entre volume e temperatura à pressão constante para se chegar a um valor estimado do zero absoluto e por fim desenvolver um procedimento para se analisar a relação entre pressão e temperatura a volume constante.
- Materiais utilizados:
- Recipiente de medida com controle de temperatura contendo um determinado volume de ar que pode ser variado com auxílio de coluna de mercúrio;
- Reservatório de armazenamento de mercúrio cuja posição vertical pode ser variada;
- Régua graduada para medida da coluna de mercúrio;
- Aquecedor com circulador de água para alterar a temperatura do volume de ar;
- Termômetro.
- Dados experimentais:
3.1 Dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante: Lei de Boyle-Mariotte
Utilizando-se dos materiais fornecidos e tendo o roteiro do experimento de gases ideais como base, foi realizado este procedimento visando o cálculo da pressão atmosférica.
- Temperatura da água no tubo: T= 27,1±0,5°C
- Volume da faixa marrom corresponde ao volume de 1,0 cm do resto do tubo.
- Valor de referência em que os níveis de mercúrio estão iguais: 16,0±0,5 cm de distância até o início da faixa marrom.
Posições dos níveis de mercúrio em relação ao valor de referência citado acima (positivo à medida que se aproxima da faixa marrom e negativo a medida que se afasta dela):
Posições dos níveis de mercúrio
Reservatório(em cm)±0,5 cm | Recipiente de medida(em cm)±0,5 cm |
1,0 | 0,3 |
2,0 | 0,5 |
3,0 | 0,7 |
4,0 | 0,8 |
5,0 | 1,0 |
-1,0 | -0,1 |
-2,0 | -0,3 |
-3,0 | -0,5 |
-4,0 | -0,7 |
-5,0 | -0,9 |
Volume inicial:h0*(Área de secção transversal do tubo) em que h0=17,0±0,5cm.
Tabela do acréscimo de pressão e comprimento da coluna de ar
(∆P em cmHg) ± 0,1cmHg | Comprimento da coluna de ar(H em cm) ±0,1cm | 1/H(em cm^(-1) |
-4,1 | 17,9 | 0,055866 ± 0,00015605 |
-3,3 | 17,7 | 0,056497 ± 0,000159596 |
-2,5 | 17,5 | 0,057143 ± 0,000159596 |
-1,7 | 17,3 | 0,057803 ± 0,00067061 |
-0,9 | 17,1 | 0,058480 ± 0,00070994 |
0,7 | 16,9 | 0,059172 ± 0,000175065 |
1,5 | 16,5 | 0,060606 ± 0,000183655 |
2,3 | 16,3 | 0,061350 ± 0,00018819 |
3,2 | 16,2 | 0,061728 ± 0,000190519 |
4 | 16,0 | 0,062500 ± 0,000195313 |
O ∆P(acréscimo de pressão) foi determinado pela diferença entre as posições dos níveis de mercúrio no reservatório e no recipiente de medida, em que o seu erro propagado foi a soma dos erros dessas medidas(0,5cm+0,5cm=erro de 1,0cm). Já o comprimento da coluna de ar foi o valor do nível de mercúrio no recipiente de medida acrescido de 17,0±0,5 cm ,16,0 cm da altura do tubo e 1cm para contabilizar o volume da faixa marrom (para efeitos de propagação de erros, o 1,0 cm da faixa marrom foi determinado como uma constante).
- Análise de dados:
4.1 Dependência entre a pressão e o volume à temperatura constante: Lei de Boyle-Mariotte
A partir das tabelas apresentadas nos dados experimentais, queremos analisar a relação entre a variação do volume e a variação da pressão. Note que a pressão total é a pressão inicial(atmosférica) acrescida da variação da pressão no gás, ou seja, P= Patm + ∆P. Já a variação do volume é V=(Área da secção transversal do tubo)*H, já que a única coisa que varia no tubo é a altura da coluna de gás, por isso, V=H*S.
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