FISICA EXPERIMENTAL II

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DISCIPLINA: FÍSICA EXPERIMENTAL II 
 
PROFESSORA: 
 
 
EXPERIMENTO Nº 3 
 
GRUPO: 
1- _____________________ RA:____________ 
2- _____________________ RA:____________ 
3- _____________________ RA:____________ 
4- _____________________ RA:____________ 
5- _____________________ RA:____________ 
 
 
 
 
 
São Paulo, 2015 
RESUMO 
 
Este relatório apresenta a descrição de um experimento sobre calorímetros 
realizado no laboratório de Física Experimental por dois alunos da disciplina 
CCE0478 - Física Experimental II no dia 13 de março de 2015, sob supervisão da 
professora do Centro Universitário Estácio Radial de São Paulo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1. INTRODUÇÃO................................................................................. 4 
2. DESENVOLVIMENTO..................................................................... 5 
2.1 OBJETIVOS............................................................................... 6 
2.2 LISTA DE MATERIAL................................................................7 
2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS..................................... 8 
2.4 RESULTADOS........................................................................... 9 
2.5 ERROS....................................................................................... 10 
3. CONCLUSÃO...................................................................................11 
4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................ 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Os Calorímetros são aparelhos que permitem estudar os processos de 
transferência de energia térmica e as propriedades térmicas dos materiais. Um 
calorímetro ideal não permite qualquer perda de energia térmica para o ambiente e o 
seu conteúdo pode ser considerado como um sistema isolado termicamente. Um 
bom calorímetro mantém o ambiente isolado termicamente, normalmente usa-se 
isopor para evitar trocas de calor entre a substância dentro do calorímetro e o 
ambiente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2. DESENVOLVIMENTO 
 
 
Definimos capacidade térmica (equivalente a água) como sendo a 
quantidade de calor que um corpo necessita receber ou perder para de sua 
temperatura varie de 1º C. 
Expressão matemática: 
Q = m.c. (θ2- θ1) 
C = m.c 
Na equação, Q é a quantidade de calor, “m” é a massa da substância “c” é o 
calor específico da substancia, θ2 é a temperatura final, θ1 a temperatura inicial e “C” 
capacidade térmica. Com o termômetro determinamos a temperatura inicial e a 
temperatura final, a massa através de um dinamômetro ou balança. Mas precisamos 
de outra variável, o calor específico da substancia. O calor específico de uma 
substancia também é chamado de capacidade térmica, ele define qual a quantidade 
de calor necessária, para elevar em 1º C a temperatura de um grama de substancia. 
A capacidade térmica para cada experiência do calorímetro pode ser 
encontrada seguindo a seguinte equação: 
Q recebida (água fria) + Q recebida (calorímetro) + Qcedido (água quente) = 0 
m1.cágua (θE – θ1) + C (θE – θ1) + m2.cágua(θ2 – θE) = 0 
Calor especifico da água c = 1 cal/g ºC 
C = {m2.cágua(θ2 – θE) - m1.cágua (θE – θ1)} / (θE – θ1) 
 
 
 
 
2.1 OBJETIVO 
 
 
O experimento teve como objetivo determinar o calor específico da água e a 
capacidade térmica do calorímetro pela análise das curvas de aquecimento de duas 
massas de água colocadas no calorímetro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.2 LISTA DE MATERIAL 
 
 
 
Tabela 1: Materiais utilizado 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Itens Descrição do material Quantidade 
1 Calorímetro com capacidade para 230ml. 1 
2 Proveta 150ml. 1 
3 Termômetro de 10º C à 110º C. 1 
4 Lamparina. 1 
5 Caixa de fósforos. 1 
6 Tripé para lamparina. 1 
7 Tela de amianto 10x10cm. 1 
8 Becker 250ml. 1 
9 Água - 
2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
 
1- Medir com a proveta 50ml de água retirada da torneira. 
2- Colocar está água no calorímetro. Agite e aguarde o equilíbrio térmico, com o 
termômetro medir está temperatura (temperatura inicial da água no 
calorímetro). 
3- Medir com a proveta 80ml de água retirada diretamente da torneira. 
4- Montar os acessórios conforme foto abaixo: 
 
 
 
5- Colocar está água no becker e aquecer até aproximadamente 60º C, (está 
temperatura pode ser um pouco maior ou pouco menor que 60º C). 
6- Colocar está água quente do becker no calorímetro rapidamente, tampar e 
colocar o termômetro. Observar seguidamente o comportamento da 
temperatura indicada no termômetro. Agite suavemente o calorímetro para 
facilitar a troca de calor entre as quantidades de água e o como do 
calorímetro. Esperar aproximadamente 5 minutos até que a temperatura se 
estabilize, está temperatura é a temperatura de equilíbrio térmico. 
 
 
 
 
 
 
 
2.4 RESULTADOS 
 
 
Completar a tabela com os dados coletados no laboratório e determinar o 
valor da capacidade térmica do calorímetro em cada caso a partir da equação 
abaixo. Calcular também o valor médio da capacidade térmica. 
 
Q recebida (água fria) + Q recebida (calorímetro) + Qcedido (água quente) = 0 
m1.cágua (θE – θ1) + C (θE – θ1) + m2.cágua(θ2 – θE) = 0 
Calor especifico da água c = 1 cal/g ºC 
C = {m2.cágua (θ2 – θE) - m1.cágua (θE – θ1)} / (θE – θ1) 
Repetir a experiência mais duas vezes, colocar em uma delas uma maior 
quantidade de água quente e na outra uma quantidade de água fria. 
 
Experiência m1(g) m2(g) θ1 (ºC) Θ2 (ºC) Θe (ºC) C(g) 
1 50 80 25 61 41 50 
2 50 80 25 60 40 56,7 
3 50 80 25 59 40 51,4 
Valor médio da capacidade térmica = 52,7 
 
Tabela 2: Amostras do laboratório 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.5 ERROS 
 
 
Erros grosseiros: Não foram detectados erros grosseiros durante os 
procedimentos. 
Erros aleatórios: Houve erros aleatórios no momento de ler a temperatura da 
água a cada minuto, pois os operadores não conseguem manter o intervalo de 
precisamente um minuto, em quase todas as medidas houve um pequeno desvio de 
poucos segundos na duração do intervalo (se o desvio fosse constante, o erro seria 
sistemático e seria corrigido). Pode haver pequenos erros aleatórios decorrentes de 
trocas de calor entre a água e o ambiente por problemas de vedação do calorímetro 
e também pela entrada de energia durante o processo de agitação. 
Erros sistemáticos: Neste experimento, erros sistemáticos são causados pela 
calibração dos aparelhos (balança, termômetro, cronômetro e fonte). Como todos os 
instrumentos de medida eram digitais, não houve erros sistemáticos na leitura das medidas 
por conta dos operadores (erros de paralaxe e/ou erro na avaliação da indicação na escala). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. CONCLUSÃO 
 
 
Concluímos que a calor específico da água é 1 cal/g°C e a capacidade térmica 
do calorímetro é 52,7cal/°C. Comparando-se o calor específico da água que foi 
obtido no experimento com o valor encontrado na literatura (1cal/g°C), vemos que 
são iguais, mas deve-se considerar que são iguais por conta de arredondamentos. 
Consideramos que o experimento foi válido: os dados coletados nos 
aquecimentos confirmam os dados esperados e o valor encontrado para o calor 
específico da água também está de acordo com o esperado.4. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
 
[1] https://www.danilorvieira.com/disciplinas/fep0112/calorimetria.php 
[2] http://www.cdcc.usp.br/exper/medio/fisica/kit3_calorimetria/exp2_termo.pdf 
[3] http://portaldoprofessor.mec.gov.br/fichaTecnicaAula.html?aula=958 
[4] http://www.fisica.alegre.ufes.br/sites/fisica.alegre.ufes.br/files/calorimetria1.pdf