Relatorio Termodinamica

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RELATÓRIO VII

CAPACIDADE CALORÍFICA DE UM CALORÍMETRO

PROFESSOR: Marçal Ruggiero

TERMODINÂMICA

CURSO DE LICENCIATURA EM QUÍMICA TURMA: 5º PERÍODO

Discentes: Bruna de Castro Sousa, Ícaro Valadão Furtado, Isabela Cândida Barbosa Leal.

Inhumas – Go.

Novembro/ 2015

Introdução

Um calorímetro é basicamente formado por recipiente feito por um material isolante térmico, de maneira tal que não haja troca de calor com o meio externo (fronteiras adiabáticas). Um exemplo típico de um calorímetro é a garrafa térmica[1].

Nesta experiência iremos determinar a capacidade calorífica de um calorímetro através do processo de balanço energético [1].

A capacidade calorífica de um calorímetro pode ser determina através do balanço energético de uma reação de dissolução de um composto em água. Considere a seguinte reação de dissolução [1].

        AB(s) ➔A+(aq) + B-(aq)                (1)

O calor de dissolução do composto AB é dado pela relação [1]:

        qdissolução = nAB x ΔHdissolução        (2)

onde, nAB é o número de mol do composto e ΔHdissolução é a entalpia de dissolução, cujo valor é conhecido[1]. Por outro lado o calor liberado pela solução é dado por:

                qsolução = m x c x ΔT                        (3)

onde m é a massa da solução, e a capacidade calorífica específica da solução, em cal/g°C, e ΔT a variação da temperatura (em °C) [1]. Sendo ρ a densidade da solução, temos então [1]:

                qsolução = ρ x V x c x ΔT                (4)

        Assim o calor total liberado pelo calorímetro é dado por [1]:

                qcalorímetro = qdissolução  _ qsolução         (5)

        A capacidade calorífica do calorímetro é então dada por [1]:

                C = qcalorímetro/ ΔT                         (6)

ou  

C = qdissolução  _ qsolução / ΔT        (7)

        Esta última equação determina a capacidade calorífica de um calorímetro através de uma reação de dissolução de um composto em água [1].

Objetivo

        O objetivo desta experiência é determinar a capacidade calorífica de um calorímetro através do balanço energético de uma reação de dissolução de um composto químico em água.

Materiais

01 – 01 calorímetro (garrafa térmica).

02 – 01 termômetro digital.

03 – 01 bastão de vidro.

04 – Balança semi-analítica.

05 – 01 béquer de 250 mL.

06 – Água destilada.

07 – 5,85g de NaCl (sólido).

Procedimento experimental

01 – Pesou-se o calorímetro e o mesmo foi anotado na Tabela 1.

02 – Adicionou-se 200 mL de água destilada no calorímetro. Agitou-se a água com o bastão e aferiu-se a sua temperatura onde o valor (T1) foi anotado na Tabela 1.

03 – Pesou-se e foi adicionado  5,85g do cloreto de sódio (NaCl) no calorímetro, em seguida o mesmo foi agitado com cuidado até que a dissolução se completasse, logo após anotou-se a temperatura (mínima) alcançada (T2) na Tabela 1.

04 – Através dos dados acima, calculou-se a concentração da solução aplicando-se os dados de densidade e calor específico da Tabela 2.

Resultados e Discussão

Através dos dados aferidos e dos cálculos realizados, os resultados obtidos estão na tabela 1:

Tabela 1 – Determinação da capacidade calorífica do calorímetro – balanço energético:

Massa do béquer (g)	162,92
Massa do NaCl (g)	5,85
T1(°C)	27,2
T2(°C)	26,5
Densidade da sol. de NaCl (g/cm3)	1,02
Calor específico da sol. de NaCl (cal/g°C)	0,96
Molaridade da sol. de NaCl (mol/L)	0,10
Número de mol do NaCl (mol)	0,50
qdissolução (cal) Eq. (2)	130
qsolução (cal) Eq. (3)	8,02
qcalorímetro (cal) Eq. (5)	121,98
Capacidade calorífica do calorímetro (cal/°C) Equação (7)	174,26