Densimetria fisica

Relatório 01 – Física (DENSIMETRIA)

1. Introdução teórica

A densidade (também massa volúmica ou massa volumétrica) de um corpo define-se como o quociente entre a massa e o volume desse corpo[1] [2] . Desta forma pode-se dizer que a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume. O símbolo para a densidade é ρ (a letra grega ró) e a unidade SI é quilograma por metro cúbico (kg/m³).

Densidade relativa é a relação entre a densidade da substância em causa e a massa volúmica da substância de referência (a água é geralmente tomada como referência). É uma grandeza adimensional, devido ao quociente. Quando se diz que um corpo tem uma densidade de 5, quer dizer que tem uma massa volúmica 5 vezes superior à da água (no caso dos sólidos e líquidos).

Há uma pequena diferença entre densidade e massa específica. A massa específica, embora definida de forma análoga à densidade, contudo para um material e não um objeto, é propriedade de uma substância, e não de um objeto. Supõe-se pois que o material seja homogêneo e isotrópico ao longo de todo o volume considerado para o cálculo, e que este seja maciço. Um objeto oco pode ter densidade muito diferente da massa específica do material que os compõem, a exemplo os navios. Embora a massa específica do aço seja maior do que a massa específica da água, a densidade de um navio - assumido uma estrutura "fechada", é certamente menor do que a da água.

Para líquidos e gases as expressões densidade e massa específica - dadas as propriedades físicas destes estados - acabam sendo utilizadas como sinônimos.

A densidade ou mais especificamente a massa específica da água à pressão normal e à temperatura de 25 °C, é de 1,00 g/cm³, e a 4 °C, onde se atinge sua densidade máxima, é de 1,03 g/cm³ (a água apresenta dilatação anômala).

1. Objetivos

Determinar a massa específica dos materiais relacionados no item 3. e calcular o erro associado às medidas.

1. Materiais

Equipamentos 1 paquímetro 1 balança digital

Materiais 1 pedaço de cano 1 esfera metálica 1 disco metálico

1. Procedimentos

Utilizando o paquímetro, aferiu-se cinco vezes cada dimensão dos materiais propostos (cano, esfera e disco metálico), conforme tabela descrita no item 5. do presente relatório.

        Determinou-se o valor do erro instrumental (Ei) do paquímetro, conforme dado na tabela 01.

        Calculou-se a média aritmética de cada dimensão aferidas de cada objeto. Em seguida, calculou-se o erro aleatório de cada uma das dimensões dos mesmos.

        Determinou-se o volume do objeto através do valor médio de cada uma das dimensões encontradas.

        Calculou-se a propagação de erros associados ao cálculo de volume para cada objeto, de acordo com a expressão:

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        Em seguida, aferiu-se a massa do objeto na balança que também teve o seu Erro Instrumental associado determinado.

        Calculou-se a média e o erro aleatório da medida da massa dos objetos.

        Determinou-se a massa específica de cada objeto através da expressão:

Ρ = V/m

1. Dados experimentais

Tabela 01 - Equipamentos
Paquímetro	Balança
Erro experimental (EI): 0,025mm	Erro experimental (EI): 0,05g

Tabela 02 – Cano
Medida	Altura	Diâmetro maior	Diâmetro menor	Massa
1	± 186	± 25,25	± 21,45	± 35,30
2	± 186	± 25,20	± 21,50	± 35,40
3	± 187	± 25,20	± 21,50	± 35,50
4	± 187	± 25,20	± 21,55	± 35,40
5	± 186	± 25,20	± 21,55	± 35,40
Média	186,40	25,21	21,51	35,40
EA
EI
ET

Tabela 03 – Esfera
Medida	Diâmetro (mm)	Massa (g)
1	± 38,10	± 225,40
2	± 38,10	± 225,50
3	± 38,10	± 225,40
4	± 38,10	± 225,40
5	± 38,15	± 225,30
Média	38,11	225,40
EA
EI
ET

Tabela 04 – Disco
Medida	Espessura (mm)	Diâmetro maior (mm)	Diâmetro menor (mm)	Massa (g)
1	± 2,30	± 43,90	± 13,45	± 21,30
2	± 2,25	± 43,90	± 13,50	± 21,30
3	± 2,30	± 43,95	± 13,35	± 21,30
4	± 2,25	± 43,95	± 13,50	± 21,30
5	± 2,25	± 43,90	± 13,35	± 21,20
Média	2,27	43,92	13,43	21,28
EA
EI
ET

1. Análise do experimento

Tabela 05 - Massa específica
Material	ρ (g/cm3) 20o C e 1atm.
Alumínio	2,70
Chumbo	11,35
Cobre	8,96
Ferro	7,87
Plástico	1,45
Prata	10,49

Perguntas:

1. Comparando a massa específica de cada um dos objetos com dados tabelados é possível determinar de que material são feitos?
2. Divida o erro total da massa específica pelo valor encontrado para ela. Esse erro é chamado de “Erro Relativo”. Qual o valor encontrado para cada um dos objetos? Geralmente, erros até 10% são toleráveis.

Tabela 06 – Erro relativo
	Cano	Esfera	Disco
ET
ρ
ER

1. Conclusão

A partir das medições realizadas em laboratório foi possível determinar com precisão de qual material era o objeto estudado.