RELATÓRIO O PODER DE 1 ATM

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PARTE EXPERIMENTAL

Materiais:

- Lata de refrigerante de 350 mL;

- Bico de Bussen;

- Pegador;

- Proveta de 500 mL;

- Proveta de 10 mL;

- Bandeja com gelo;

- Água;

Procedimento:

- Mediu-se o volume inicial da lata de alumínio colocando água dentro dela até atingir o seu limite.

- Em seguida transferiu-se para a proveta de 500 mL e registrou-se o seu volume.

- Mediu-se 10 mL de água na proveta de 10 mL, em seguida transferiu-se para a lata de alumínio;

- Levou-se a lata de alumínio ao Bico Bussen para aquecer até atingir o ponto de ebulição;

- Em seguida virou-se a lata de alumínio com água fervente ligeiramente no banho-maria gelado;

- Após observar o fenômeno ocorrido encheu-se a latinha novamente e registrou-se o seu volume final.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Ao medir o volume da lata, enchendo-a até o seu limite, verificou-se que a mesma suportava 380 mL de Água. Ao aquecê-la com 10 mL de água no bico de Bussen observou-se a formação de vapores, quando esta atingiu o seu ponto de ebulição e ao virá-la ao banho de gelo pôde-se observar a implosão da lata ficando achatada.

Este fenômeno pôde ser observado devido a pressão da lata encontrar-se em forma de vapor que, em contato com banho de gelo, a água se fundiu (mudou do estado gasoso para o líquido), comprimindo-se devido a pressão da vizinhança encontrar-se maior que a pressão do sistema. Sendo assim a lata adquiriu uma pressão igual ao do ambiente.

Após a implosão da lata mediu-se o volume observado foi 140 ml. A quantidade de matéria de vapor de água na Equação dos Gases Ideais foi de 1,09 x 103 mol, como segue a equação abaixo:

Cálculos:

Volume inicial: 380 mL

Volume de água adicionado na lata para aquecimento: 10 mL

Volume final: 140 mL

Vi = 380 mL = 0,380 L

Vf = 140 mL = 0,140 L

∆V= 0,240 L

Equação dos gases ideais:

pV = nRT

n = PV

RT

n = (1 atm) x (0,240 L)[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

(8,20578x10-2 L atm K-1 mol-1) x (373,15 K)[pic 10]

Considerando a água como um gás de Van Der Waals, não foi possível identificar a quantidade de matéria em mols no estado gasoso dentro da lata, uma vez que não conseguimos encontrar os valores de a e b, porém houve a tentativa como segue abaixo:

Equação de Van der Waals:

[pic 11][pic 12][pic 13]

P = nRT[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17]

V - nb[pic 18][pic 19][pic 20]

[pic 21]

Vm = V[pic 22][pic 23]

n

[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31]

p = nRT - a 1 2[pic 32][pic 33]

Vm – b Vm[pic 34]

P= RT - a

Vm-b Vm2[pic 35]

P (Vm3- bVm3) = Vm2RT - (Vm-b)[pic 36][pic 37][pic 38]

Vm3- bVm2 Vm3- bVm2 Vm3- bVm2[pic 39][pic 40]

P (Vm3 - bVm3) = Vm2RT - aVm2 - ab

[pic 41][pic 42][pic 43]

Vm3 - bVm2 = Vm2 RT[pic 44][pic 45][pic 46]

P

[pic 47][pic 48][pic 49][pic 50]

Vm3 - bVm2 = Vm2 RT[pic 51][pic 52][pic 53][pic 54]

P[pic 55][pic 56]

[pic 57][pic 58][pic 59]

Vm3 - Vm2 b + RT + Vm2 a ab[pic 60][pic 61][pic 62][pic 63]

P b P[pic 64][pic 65]

Ax3 - bx2 + cx + d = 0

Equação de Van der Waals:

[pic 66]

[pic 67]

REFERÊNCIAS

ABAL. Comissão Técnica- Associação Brasileira de Alumínio. 2007.

ATKINS, Peter, William. Físico-Química- Fundamentos. LTC, Rio de Janeiro, 2009.