Trabalho e conservação da energia.

Experimento 4: TRABALHO E CONSERVAÇÃO DA ENERGIA. Parte A: Trabalho Mecânico e o Equivalente Mecânico do Calor Objetivos: Determinação experimental do equivalente mecânico do calor e consequentemente o calor específico de uma substancia. Equipamento: Suporte de mesa com braçadeira de carpinteiro, termômetro com graduação de 0ºC a 100ºC, cilindros para fricção de latão (CuZn) com massa igual a 1,28Kg e alumínio (Al) de massa igual a 0,390 Kg, fita de nylon, dinamômetros de 10N e 100 N e cronometro. Prática: O diagrama equivalente é Na figura Fg é a força gravitacional logo é o peso do corpo suspenso, Fg = P. Então F_R=P-F_D onde FR é a força de fricção e FD força de suspensão no dinamômetro (indicação do dinamômetro. O trabalho mecânico realizado pela fricção da fita sobre o cilindro é; W=F.∆s=F_R.[n.2.π.(d/2) ]→ (1) W=n.2.π.(d/2).(P-F_D ) onde n é o número de rotações do cilindro e que deve ser adotado como um padrão de 200 voltas e d é o diâmetro do cilindro que deve ser medido com paquímetro. Grande parte da Energia Cinética de rotação (portanto da Energia Mecânica) do cilindro é convertida em Calor Q. Esse fato provoca uma variação de temperatura  no cilindro ∆Q=C_total.∆T aqui Ctotal é a capacidade térmica total do sistema e T é a temperatura absoluta T=273,15+θ_C Assim: C_total=C_cilindro+C_fita+C_termometro C_total=c_cil.m_cil+4 [J/K]+4 [J/K] para o cilindro de latão o calor específico cL= 0,385 J/gK e para o alumínio cAl=0,9,2