Fundamentos da Calorimetria
A.Montanari
Universidade Federal de Alfenas – Unifal-MG
Email: anna.montanari@hotmail.com
Resumo
Este trabalho teve como objetivo calcular o calor específico da água, bem como a capacidade térmica do calorímetro utilizado por meio do método gráfico dos mínimos quadrados associado a conceitos gerais da calorimetria. A metodologia utilizada foi a do aquecimento de água contida em um calorímetro por meio de correntes elétricas fornecidas por uma fonte. Como resultado obtido, tendo um nível de confiança de 90% com quatro graus de liberdade foram que a capacidade térmica do calorímetro encontrada foi de (4,2 ±0,5) x 10 J. e o calor específico da água encontrado …exibir mais conteúdo…
Sendo a resistência R da fonte constante e a potencia determinada acima, a voltagem U da fonte foi regulada de modo que:
E a corrente correspondente a partir de:
Com o valor das massas conhecidos, foi possível, com o auxílio de um termômetro e um cronômetro obter valores experimentais de variação de tempo e temperatura e posteriormente a construção de um gráfico por Os coeficientes a e b da reta puderam ser calculados através do método gráfico dos mínimos quadrados [3].
As incertezas associadas a foram consideradas e as de foram calculadas a partir de:
Onde é a incerteza de , é a incerteza correspondente a um dígito da menor unidade mostrada no visor e , sendo o valor medido. Para o cálculo das incertezas dos coeficientes a e b a reta também foi utilizado o método gráfico dos mínimos quadrados. Para cada massa de água, foram obtidos diferentes valores de a e b, portanto para cada massa de água utilizada, haverá um , onde se isolado juntamente com a potencia, tem-se:
que por sua vez também é análoga à equação geral da reta, sendo
As incertezas dos pontos são calculadas a partir da equação geral de propagação de incertezas. A partir da equação (8), pode-se obter a incerteza de P da seguinte maneira:
Desenvolvendo-se as derivadas parciais:
Sendo sua incerteza obtida através de:
Portanto, a incerteza de y será:
Onde é a incerteza associada a cada ponto , é a incerteza da resistência, a incerteza da corrente