Métodos experientais em engenharia
Por: Hugo.bassi • 11/4/2018 • 4.955 Palavras (20 Páginas) • 259 Visualizações
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Em outro béquer, com água fervendo (86 °C), foi colocado o termômetro sem escala e marcou-se a altura da coluna de mercúrio (marca M2).
Supondo um termômetro que tivesse uma escala na qual o ponto triplo da água fosse -10 °G e o ponto de ebulição, 120 °G, obteve-se os seguintes dados.
Temperatura (°C)
Temperatura (°G)
Marca (mm)
Referência 1
5
-10
60
Referência 2
86
120
162
Tabela 1 - Medidas com termômetro sem escala
A partir dos dados da Tabela 1 e calculando a razão entre a variação de temperatura e sua respectiva variação de altura da coluna de mercúrio, foi possível chegar na relação de 1,27 °G/mm. Ou seja, a cada variação de 1mm na altura da coluna de mercúrio, seja para cima ou para baixo, haveria uma variação de 1,27 °G. Também foi possível encontrar a equação que relaciona a escala termométrica encontrada à escala de Celsius, que é expressa por:
[pic 7]
A partir dessa expressão e da relação entre °G e mm, será possível realizar os cálculos para a seguinte parte do experimento, que é a calibração da escala termométrica.
Parte 2. Calibração da Escala Termométrica
Em um béquer, foi adicionada água quente e esperou-se até que a temperatura ficasse próxima a 58 °C. Foram mergulhados os dois termômetros (de mercúrio padrão e aquele a ser calibrado) e de acordo com o resfriamento da água no recipiente, anotou-se um determinado número de temperaturas com intervalos iguais entre um valor e outro do termômetro padrão.
À medida que a temperatura ia diminuindo 2 °C, foi anotado a partir de 54 °C, as marcas das alturas correspondentes a estas variações.
A partir da equação (1) foram calculados os valores de TGC, e destes, foram encontrados os desvios de cada ponto através da seguinte expressão:
[pic 8]
Os resultados estão presentes na Tabela 2.
N
(°C)[pic 9]
Marca (mm)
(°G)[pic 10]
TGC (°G)
[pic 11]
1
54
122
68,76
60,56
- 6,56
2
52
119
64,93
57,64
- 5,64
3
50
117
62,39
55,68
- 5,68
4
48
114
58,58
52,75
- 4,75
5
46
111
54,77
49,82
- 3,82
6
44
107
49,69
45,92
- 1,92
7
42
103
44,61
42,01
- 0,01
8
40
100
40,80
39,08
0,92
9
38
97
36,99
36,15
1,85
10
36
94
33,18
33,22
2,78
Tabela 2 - Valores obtidos utilizando o termômetro padrão e termômetro a ser calibrado, além dos desvios
Em seguida, foram calculados os valores de θG e D através das equações (3) e (4). Estes valores serão utilizados posteriormente no fator de correção linear, obtido a partir dos métodos dos mínimos quadrados.
[pic 12]
[pic 13]
Onde n é o número de medidas; T é um valor qualquer de temperatura na qual se deseja aplicar a correção do termômetro, em particular T=TGC; T0 é uma temperatura exata qualquer de referência convenientemente escolhida, que servirá de localização da curva (deve ser escolhida de preferência igual ou abaixo do primeiro valor de temperatura TGC medido). Foi escolhido para T0 o valor de 23 °C, temperatura ambiente medida no laboratório.
N
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