Equivalente Elétrico do Calor
Por: Carolina234 • 2/3/2018 • 1.059 Palavras (5 Páginas) • 315 Visualizações
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m f.c.(T3-T1) + mq.c.(T3-T2) + C.(T3-T1) = 0 (5)
Onde Qf, Qq , Qcalorímetro, mf e mq são, respectivamente, quantidade de calor da água fria, quantidade de calor da água quente, quantidade de calor no calorímetro, massa de água fria e massa de água quente.
Substituindo os valores anteriormente descritos na equação (5), encontramos o valor da constante de calorimetria do calorímetro:
100g.1cal/g.°C.(42,8°C-23,9°C)+100g. 1cal/g°C(42,8°C-64,7°C) + C(42,8°C-23,9°C)=0
C=15,9 cal/°C
Para a determinação do equivalente elétrico do calor (parte ll) foram utilizados os posteriores dados compilados na seguinte tabela:
Tabela 1: Dados obtidos do circuito elétrico da parte ll.
t/s
T/°C
i/A
V/V
0
28,4
0,9742
10
60
30,3
0,9702
10
120
30,9
0,9770
10
180
31,8
0,9759
10
240
32,7
0,9765
10
300
33,7
0,9763
10
360
34,7
0,9702
10
420
35,5
0,9716
10
480
36,6
0,9722
10
540
37,5
0,9724
10
600
38,6
0,9708
10
0,9734
Média
mágua = 200g
cágua = 1 cal/g°C
ΔT=(38,6°C – 28,4°C)=10,2°C
U = 10V
i =0,9743A
t = 600s
Utilizando e substituindo dos dados anteriores na equação a seguir foi encontrada uma relação de equivalência.
(m.c+C).ΔT=U.i.t
(200.1+15,9).10,2 = 10.0,9734.600
2202,18 cal = 5840,4J
Com a relação encontrada anteriormente pode-se fazer uma regra de três simples para obter a relação para 1 cal.
2202,18 cal – 5840,4 J
1 cal – x
x= 2,652 J
O valor encontrado na literatura para esta equivalência é:
1 cal – 4,184 J [2]
O erro relativo percentual (ERP) para o resultado obtido é:
[pic 12]
Com os valores da tabela foi montado um gráfico do experimento:
[pic 13]
A realização desta prática dividiu-se em duas partes. A primeira parte consistiu em calcular a constante calorimétrica do calorímetro.
Nesta parte observou-se que a quantidade de calor a mais contida no corpo quente (água quente) foi transferida para o corpo frio (água fria+calorímetro) até atingirem o equilíbrio térmico. Porém, para que isso ocorresse, era necessário que o sistema fosse isolado. O calorímetro que usamos foi uma garrafa térmica, que possui uma superfície interna espelhada para evitar a troca de calor com o meio por radiação. Apesar de o calorímetro utilizado ser bom isolante a curto prazo, ainda assim pode ter ocorrido trocas de calor entre ele e o meio externo, e não somente com a água do seu interior. Essa troca com o meio externo, pode ter ocorrido devido a falhas ao utilizá-lo e à estrutura do próprio dispositivo. Sendo assim, uma pequena quantidade de calor pode ter sido perdida e não foi contabilizada nos cálculos, o que pode ter influenciado nos resultados encontrados.
A segunda parte consistiu em encontrar uma relação entre as unidades de energia: caloria e joule.
Análoga à explicação da parte 1, considerou as trocas com o meio externo como uma possível causa da discrepância dos resultados obtidos, inclusive também,
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