O Resfriamento solução de glicerina
Por: Sara • 20/12/2018 • 870 Palavras (4 Páginas) • 279 Visualizações
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E a partir dela, plotamos o seguinte gráfico:
[pic 9]
O ajuste feito, segue a função : , comparável a função teórica esperada: [pic 10][pic 11]
É possível ver a compatibilidade entre e os parâmetros A e B do gráfico, respectivamente com os termos e da função teórica, nos testes-Z realizados abaixo. [pic 12][pic 13]
B
27,7552
0,0454
A
104,508
0,297
[pic 14]
27,75
1,002775
[pic 15]
104,9
1,01049
teste-Z B
0,0052
teste-Z A
-0,3722
Utilizando um teste-Z com de significância, percebemos que o modelo teórico é válido.[pic 16]
E a constante de decaimento () obtida pelo gráfico foi: .[pic 17][pic 18]
Com essas medições, foi possível verificar a veracidade da fórmula para prever o decaimento da temperatura em um corpo. Com a média entre a temperatura final do corpo e a ambiente, a temperatura inicial do corpo, e a constante de decaimento.[pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]
20/10/2017
Objetivos: Determinar a capacidade térmica de um sistema termicamente isolado (calorímetro + água), o calor específico da água e a capacidade térmica do calorímetro.
Materiais: Um calorímetro, uma fonte geradora de corrente, um termômetro digital, 547,7g de água, uma tampa para o calorímetro que possuía uma entrada para o termômetro, um resistor para esquentar a água e um agitador.
Medições: Ligamos o resistor em uma fonte, para que ele dissipe calor enquanto passa corrente por ele, esquentando assim a água dentro do calorímetro, até chegar a , usamos uma potência de 14,8W. Assim que ligado, acionamos o cronômetro e começamos a movimentar o agitador, movimentando a água, para que esquentasse igualmente, sem que ocorresse convecção. Coletamos os pares de dados tempo e temperatura aleatoriamente.[pic 23]
Análise de dados: Foi plotado o gráfico abaixo com os pares de dados (tempo, temperatura). A qual era esperada seguir a fórmula teórica [pic 24]
[pic 25]
Analisando o gráfico, percebe-se uma boa adequação dos pontos para uma reta, apesar dos dados entre 1000 e 2700 segundos estarem um pouco acima do ajuste, e os dados a partir de 3000 segundos estarem todos mais abaixo dele, com este salto entre 2700 e 3000.
O parâmetro 0 indica a temperatura inicial da água, e o parâmetro 1 (potência/capacidade térmica).[pic 26]
[pic 27]
[pic 28][pic 29]
Teste-Z para e temperatura inicial:
[pic 30]
O que indica um ótimo ajuste do coeficiente angular
[pic 31]
No estado final do experimento, obtivemos uma temperatura de e uma massa de 544,8g, ou seja, 2,9g evaporaram.[pic 32]
Portanto, concluímos que é possível aproximar por uma reta a temperatura em função do tempo, para o aquecimento da água entre e . E pelos nossos dados, obtivemos uma capacidade térmica, do sistema (água+calorímetro) de . [pic 33][pic 34][pic 35]
27/10/2017
Objetivos: procurar o melhor ajuste para a capacidade térmica pelo método dos mínimos quadrados, além de achar a capacidade térmica do calorímetro.
Análise de Dado: para se ter o melhor ajuste, era necessário procurar o melhor Chi² possível, ou seja, aquele que mais se aproxima de N - 1, com N sendo a quantidade de dados obtidos experimentalmente, que foi 79, logo devemos ter .[pic 36]
[pic 37]
Para a incerteza estimada pelo manual do termômetro obtivemos um Chi²=0,8578, o que está muito longe do desejado, então, modificamos a incerteza do termômetro procurando com qual se obteria o Chi² desejado, e então obtivemos um , com Chi² = 78,86. Então percebemos que a incerteza do termômetro estava superestimada para o experimento em questão.[pic 38][pic 39]
Plotamos um novo gráfico com esteve novo sigma obtido, com quatro parâmetros: [0] a temperatura inicial, [1] o inverso da capacidade térmica, [2] a tensão aplicada, [3] a corrente.
[pic 40]
O que não foi muito diferente do C obtido anteriormente.
Analisando os parâmetros [2] e [3]
[2] = 20 V
[3] = 0,74 A[pic 41]
Colhemos os valores da capacidade térmica obtida por cada grupo, e as respectivas massas utilizadas, para calcular a capacidade térmica do calorímetro, usando:
[pic 42]
massa(g)
C (J/°C)
calorimetro
Ccal
Ccal medio
561,2
2850
37
504,184
316,0304
428,2
1830
30/32
40,124
437,3
2087
36
259,086
548
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