FEP 114 – Aula 3b

Objetivo:

Determinar o intervalo de temperatura em que os calorímetros utilizados podem ser

considerados ideais. Determinar o calor específico da água e a

capacidade térmica dos calorímetros.

Introdução:

baxTtC

PT 0

a

PC

Análise de Dados:

Qual a incerteza da temperatura? Fabricante: 1ºC + 0,2% (-50ºC à 199ºC)

SUPERESTIMADO!(manual esta no stoa)Podemos utilizar a escala do termômetro

como incerteza da temperatura (±0,1ºC)Qual a incerteza do tempo?Qual a incerteza da potência?

2222 11

VipVi

P

Onde: i = 0,01A, V

= 0,1V

Análise de Dados:Qual a incerteza da capacidade térmica

total?

2222 11

PatotalCPa

Ctotal

Res Abs

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

0 2000 4000 6000

Tempo (s)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Temperatura em função do tempo para um calorímetro.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Tempo (s)

Tem

per

atu

ra (

ºC)

Análise de Dados:Gráficos O modelo é adequado em todo o intervalo

de temperatura estudado?

Este é um bom ajuste? (caso 1)

Resíduos absolutos

-2,0-1,5-1,0-0,50,00,51,01,52,0

0 5 10 15 20

x

Qui2= 1,3

Este é um bom ajuste? (caso 2)

Resíduos absolutos

-10,0

-5,0

0,0

5,0

10,0

0 5 10 15 20

x

Qui2= 12,4

Este é um bom ajuste? (caso 3)

Resíduos absolutos

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0

0 5 10 15 20

x

Qui2= 647,9

Este é um bom ajuste? (caso 4)

Resíduos absolutos

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

1,5

0 5 10 15 20

x

Qui2= 8,8

Análise de Dados:Gráficos de resíduos reduzidos

i

i

i

ajuiajuii

RabxayRr

)(exp

Análise de Dados:O Q2

As incertezas estão estimadas corretamente? É possível estimá-las?

Fazendo a hipótese de que todas as incertezas são iguais, temos:

n

iajuiajui bxay

pn2)(

1exp

Mais Teoria:Como separar o calor específico da água da

capacidade térmica do calorímetro?Hipótese: todos os calorímetros são iguais.

ocalorímetraguatotal CCC

específicoa mcC e

portanto, temos:

ct CmcC

AtividadesDeterminar/Propagar incertezasFazer ajusteDeterminar C e T0

Colocar valor obtido de C e massa de água no quadro (valores com incerteza)

Fazer ajuste de C por mágua (rebatendo a incerteza ou não?)

Determinar cágua e Ccalorímetro

Síntese•Introdução:

•Objetivos;•Descrição dos conceitos físicos do experimento;•Dedução das propagações de incertezas;•Descrição do experimento

•Resultados:•Tabela de dados COM INCERTEZAS;•Gráfico manual (feito em classe);•Gráfico de dados ajustados pelo MMQ (todos os pontos se comportam de acordo com o modelo proposto?);•Gráfico de resíduos absolutos;•Estimativa das incertezas;•Gráfico de dados ajustados pelo MMQ de Ctxm;•Gráfico de resíduos absolutos Ctxm;•Análise DISCURSSIVA do ajuste via 2 e dos resíduos•Valor da capacidade térmica total do sistema;•Valor do calor específico da água;•Valor da capacidade térmica do calorímetro;

•Conclusão:•O calorímetro pode ser considerado ideal para qualquer temperatura?•O calor específico da água encontrado é compatível com o teórico?

•Bibliografia