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Conjunto de calorimetria e termometria com termômetro de coluna líquida, destinado ao estudo experimental nos laboratórios de física e de química. Trabalha a termodinâmica e a calorimetria com medições de temperatura e de massa.
Os experimentos vão do equivalente em água e da capacidade térmica de um calorímetro ao calor específico do alumínio e do aço, passando pela lei zero da termodinâmica, pelo termoscópio e pelos pontos de ebulição da água e de fusão do gelo.
As primeiras atividades explicam para que serve um calorímetro, o que é o calor e o princípio das trocas de calor, o balanceamento de energia. O aluno mede a temperatura do calorímetro vazio, da água fria e da água quente, determina as massas e chega à temperatura de equilíbrio térmico.
Com corpos de prova sólidos de massa conhecida, o aluno mede a temperatura da água fria, a do corpo de prova e a temperatura final de equilíbrio térmico. Usando a conservação de energia e o princípio das trocas de calor, determina o calor específico, a capacidade térmica mássica, do alumínio e do aço.
Outra sequência relaciona a capacidade de um corpo de armazenar energia com o tempo de aquecimento, a massa e o volume do material:
A parte de termometria apresenta o termoscópio e a diferença entre termoscópio e termômetro, a vaporização, a ebulição e a calefação da água, e as medições do ponto de ebulição da água e do ponto de fusão do gelo.
| Característica | Especificação |
|---|---|
| Tipo | Conjunto de calorimetria e termometria |
| Medição de temperatura | Termômetro de coluna líquida |
| Áreas de conhecimento | Termodinâmica, termofísica e físico-química |
| Laboratórios | Física e química |
| Calorimetria | Equivalente em água e capacidade térmica do calorímetro, princípio das trocas de calor |
| Calor específico | Alumínio e aço |
| Termometria | Termoscópio, ponto de ebulição da água e ponto de fusão do gelo |
A calorimetria fica concreta quando o aluno mede, calcula e confere. O conjunto leva da capacidade térmica do calorímetro ao calor específico do alumínio e do aço com medições reais de temperatura e massa, e fecha com termometria e lei zero da termodinâmica.
O alumínio e o aço, pela conservação de energia e pelo princípio das trocas de calor.
O equivalente em água e a capacidade térmica do calorímetro, a partir das temperaturas e massas de água fria e quente e da temperatura de equilíbrio térmico.
Um termômetro de coluna líquida.
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