RELATORIO MECÂNICA DOS FLUIDOS - GASES IDEAIS

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[pic 3]

Onde;

P = pressão

T = temperatura

K = constante de volume (depende da natureza, da massa e do volume do gás)

A equação de Clapeyron, consiste na união das três leis dos gases, na qual relaciona as propriedades dos gases dentre: volume, pressão e temperatura absoluta.

[pic 4]

Onde;

P = Pressão

V = Volume

n = Número de mols

T = Temperatura

R = Constante universal dos gases perfeitos: 8,31 j/mol.k

Enfim, a equação geral dos gases perfeitos é utilizada para os gases que possuem massa constante (número de mols) e variação de alguma das grandezas: pressão, volume e a temperatura;

K = P.V ou P¹.V¹ = P².V²

T T¹ T²

P = pressão

V = volume

T = temperatura

K = constante molar

P¹ = pressão inicial

V¹ = volume inicial

T¹ = temperatura inicial

= pressão final[pic 5]

= volume final[pic 6]

= temperatura final[pic 7]

‘ Com base nas teorias abordadas e conhecimentos adquiridos em sala de aula foi realizada uma experiência pratica no dia 02 de setembro de 2016 no laboratório de Mecânica dos Fluidos com o objetivo de estudarmos através de analise empírica o comportamento de um gás sob diferentes temperaturas, verificando o comportamento e averiguando se o mesmo age como gás ideal.

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Objetivo:

Realizar a medição da pressão de balões e verificar se o gás se comporta como um gás ideal.

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Materiais e Reagentes:

2.1) Materiais:

- Quatro balões número 07;

- Um termômetro de mercúrio;

- Um manômetro em U preenchido com agua;

- Uma trena, régua ou fita métrica;

- Vaselina;

- Um recipiente contendo agua com gelo;

- Um recipiente contendo agua ligado a um aquecedor.

2.2) Reagentes:

- Agua;

- Ar.

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Procedimento experimental:

Um dos balões foi enchido com nosso próprio ar, foi segurado a ponta do balão com os dedos para não deixar o ar sair. Anotado as medidas com a régua, como o balão formou uma elipse, foi tirado as três medidas dos raios que o balão formou, para assim calcular o seu volume, obtendo assim, volume inicial. Vaselina na ponta do termômetro ajudou a facilitar a introdução do mesmo dentro do balão e mitigando possibilidades de perda (erro), e com muito cuidado para não haver escape de ar, foi introduzido o termômetro até ficar bem no centro do balão e sem ficar encostando em suas bordas. Após um tempo de 3 a 5 minutos foi anotado o valor da temperatura ambiente contida no interior do balão, obtendo assim, a temperatura inicial. O termômetro foi retirado sem deixar o ar sair, muito importante em todo o processo do experimento, garantindo a melhor precisão possível. No manômetro que continha agua (H2O), foi observado a variação de altura demonstrada no manômetro, obtendo a variação de altura para cálculo da pressão inicial. Com cuidado foi retirado do manômetro e introduzido o termômetro dentro do balão, depois foi colocado, o balão, dentro da agua com gelo afundando o balão até a metade do recipiente, esperado 3 a 5 minutos para a sua temperatura abaixar, obtendo temperatura final. Retirado o termômetro após uma queda de temperatura, foi observado no manômetro com agua (H2O) sua nova variação de altura, para calcular a pressão final e logo depois foi medido os três novos raios do balão e anotado todos os novos valores, obtendo assim um volume final. Repetido todos os procedimentos em um novo balão para análise.

Agora em um outro teste com os mesmos procedimentos, porém agora, a variação em relação ao aumento de temperatura. Enchido o balão com nosso próprio ar, com uma régua mediu-se os três raios para calcular o volume inicial. Vaselina na ponta do termômetro para facilitar a introdução do mesmo no balão, evitando perdas de ar, e sem encostar nas bordas, após um tempo de 3 a 5 minutos foi anotado um valor de temperatura ambiente inicial. Retirado o termômetro, sem deixar escapar ar, foi observado a variação de altura no manômetro com agua (H2O), e anotado para cálculo da pressão inicial. Repetido todo o processo de inserir o termômetro dentro do balão, foi colocado, o balão, dentro da agua aquecida até a metade do recipiente, após 3 a 5 minutos, foi obtido a temperatura final. Uma nova variação de altura no manômetro com agua (H2O) foi anotada para calcular a pressão final, e assim, foram medidos os novos raios da elipse, obtendo assim, volume final. Repetido todos os procedimentos em um novo balão.

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Resultados e discussões:

4.1) Cálculo pressão experimental:

Nesta etapa utilizando os materiais descritos e dados obtidos, calculamos a pressão experimental contida em um balão de látex afim de verificar se o gás contido no balão se comportava como um gás ideal.

Onde;

Patm = 101325 Pa

δ(H2O) = 997,51 g/m³

g = 9,807 m/s²

Dados Experiência