Diretoria de Ciências Exatas. Laboratório de Física. Roteiro 01. Física Geral e Experimental III 2012/1. Experimento: Calibração de um Termômetro

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1 Diretoria de Ciências Exatas Laboratório de Física Roteiro 01 Física Geral e Experimental III 2012/1 Experimento: Calibração de um Termômetro

2 1. Calibração de um Termômetro Nesta tarefa será abordado o assunto: Termometria (medida da temperatura). 2. Objetivo do experimento: Calibrar um termômetro de mercúrio (ou de álcool); 3. Equipamentos utilizados: Balança digital de precisão; Termômetro de mercúrio (ou de álcool) graduado; Termômetro sem graduação; Becker; Proveta; Misturador; Aquecedor ou Bico de Bunsen; Caneta de ponta porosa; Água de torneira; Álcool etílico. 4. Calibração de um Termômetro Utiliza-se a Lei Zero da Termodinâmica como base para a construção e a calibração de um termômetro. Para que seja possível utilizar um termômetro é necessário que ele tenha uma escala, por intermédio da qual, seja possível comparar certa temperatura com a qual o termômetro estará em equilíbrio térmico em relação à sua escala. No processo de calibração de um termômetro de mercúrio (ou de álcool), é necessário considerar que o elemento utilizado na construção do termômetro: Permaneça no mesmo estado Físico no intervalo de temperatura no qual será utilizado; Responda linearmente a alterações de temperatura. UNINOVE FGE III

3 É necessário considerar dois pontos de referência para se definir uma escala para o termômetro. Um deles poderia ser o ponto de fusão da água, 0 ºC ao nível do mar (pressão atmosférica = 1 atm), ou a temperatura ambiente medida por intermédio de um termômetro devidamente calibrado e aferido. O outro ponto de referência poderia ser a temperatura de ebulição da água, 100 ºC ao nível do mar (pressão atmosférica = 1 atm). 5. Procedimento Experimental 5.1. Colocar 200 ml de água dentro do becker, de capacidade volumétrica máxima de 600 ml Inserir o bulbo do termômetro graduado de referência e o bulbo do termômetro a ser calibrado em contato com a água do Becker. Aguardar que o sistema entre em equilíbrio térmico (Lei Zero da Termodinâmica) e medir a temperatura (T a ) da água com o termômetro graduado. Marcar no termômetro sem graduação a altura da coluna de líquido com a caneta de ponta porosa. T a = ( ± ) 5.3. Aquecer o becker contendo a água até que ela entre em ebulição. Medir a temperatura de ebulição (T e ) da água com o termômetro graduado e marcar no termômetro sem graduação a altura da coluna de líquido com a caneta de ponta porosa. T e = ( ± ) 5.4. Medir 60 ml de álcool etílico em um becker de capacidade volumétrica máxima 200 ml. Utilizar água como fonte de calor (banho-maria). Colocar o becker com álcool etílico dentro do becker com água e aquecêlo até que o álcool entre em ebulição. Marcar no termômetro sem graduação a altura da coluna de líquido na temperatura de ebulição do álcool etílico Determinar a temperatura de ebulição do álcool (T), medida por intermédio do termômetro que foi calibrado. UNINOVE FGE III

4 T = ( ± ) 5.6. Comparar a temperatura de ebulição do álcool etílico (medida experimentalmente) com o valor teórico (T = 78,4 ºC em 1 atm = 760 mmhg), calculando seu erro relativo percentual. 6. Apêndice Erro relativo percentual: E % X X teór. exp. X teór. 100 UNINOVE FGE III

5 Curso Diretoria de Ciências Exatas Professor Unidade Turma Período Sala Nome do experimento: Data Nome completo 1 RA 1 Nome completo 2 RA 2 Rubrica do Professor Assinatura dos alunos Nota Objetivo (s): (Qual a finalidade do trabalho realizado?) Análise dos Dados e Resultados 1. Quais os dados relevantes do experimento? (apresentar em uma tabela) T a (temperatura) DL (dilatação térmica linear) DT (variação de temperatura) 2. Qual a expressão matemática utilizada para calcular a temperatura de ebulição do álcool etílico, medida com o termômetro calibrado? 2. Qual o valor da temperatura de ebulição do álcool etílico? 3. Qual o valor teórico da temperatura de ebulição do álcool etílico? UNINOVE FGE III

6 4. Qual a expressão utilizada para a comparação entre os valores experimental e teórico da temperatura de ebulição do álcool etílico? 5. Qual o erro percentual da comparação dos valores experimental e teórico da temperatura de ebulição do álcool etílico? Conclusão: (comentários e avaliação dos resultados obtidos) UNINOVE FGE III