Balanço Energético Num Sistema Termodinâmico

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Atividade laboratorial 3.3

Balanço energético num sistema termodinâmico

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Feito por : Beatriz Raposo nº2;  Bruna Cunha nº3

Índice

1. Objetivo

2.  Introdução teórica

3. Material

5. Procedimento realizado

6. Registo e tratamento de resultados

7. Conclusão e críticas

8. Bibliografia

1. Objetivo

Estudar as transferências de energia entre amostras de água a temperaturas diferentes e calcular a variação de Entalphia de Fusão do Gelo.

1. Introdução teórica

1. Materiais

• Gobelés
• Termómetro digital com sensor de temperatura
• Balança digital
• Disco elétrico
• Pinça
• Gelo fundente/fragmentado
• Garrafa de termo

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1. Procedimento realizado

1. Criou-se gelo fundente (misturámos pedaços de gelo e água num termo e aguardámos até à mistura atingir os 0o C).
2. Colocámos 50ml de água em cada um dos dois gobelés.
3. Colocámos um dos gobelés em cima da placa de aquecimento e deixou-se aquecer até atingir os 40o C.
4. Medimos a temperatura da água no gobelé à temperatura ambiente (23o).
5. Juntámos a água fria e a água quente num só gobelé.
6. Quando a água estava a 30,3o C juntámos 20,32g do gelo fundente ao gobelé.
7. Esperámos que todo o gelo se fundisse e medimos a temperatura final da água (17,5o C).

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1. Registo e tratamento de dados

Instrumento de medida	Grandeza de medida	Incerteza de leitura
Balança digital	Massa / g	± 0,01 g
Termómetro digital	Temperatura / oC	± 0,1 oC

Dados:

• massa do gelo: 20,32g

• temperatura água quente (50ml):  40oC
• temperatura água fria (50ml):  23oC
• temperatura gelo fundente:  0oC
• temperatura da mistura (água quente + água fria):  30,2oC
• temperatura inicial da mistura (água + gelo fundente):  33,2oC
• temperatura final da mistura (água + gelo fundente):  17,5oC

1. Conclusão e críticas

Erros: não isolámos o gobelé adequadamente (apenas a base com cortiça); colocámos o gobelé próximo da placa de aquecimento; não medimos a temperatura da água antes de colocarmos o gelo; usámos diferentes termómetros.

Nesta experiência ocorre sempre alguma dissipação de energia, pois devido ao fraco isolamento há trocas de energia com o ambiente. Ao estabelecer balanços energéticos em sistemas termodinâmicos aplicando a Lei da Conservação da Energia, podemos inferir o sinal positivo ou negativo da variação da energia interna do sistema, deduzindo se há energia a entrar no sistema ou a sair do sistema. O cálculo da entalpia de fusão do gelo não será um valor com grande exatidão pois como já foi referido há muitas trocas de calor com o ambiente. Pelo balanço energético e admitindo os istema como isolado podemos escrever: Q cedido pela água quente+ Q recebido pelo gelo+ Qrebido pela água que resultou da fusão do gelo=0

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