Apl 0.1 - rendimento no aquecimento
APL 0.1 – Rendimento no aquecimento Física e Química A
Esquema de Montagem:
Figura 1: Colorímetro Figura 2: Esquema do circuito elétrico Material Utilizado: * Fonte de Alimentação * Balança * Gobelé * Resistência de aquecimento * Termómetro * Agitador * Voltímetro * Cronómetro * Interruptor * Fios de ligação Figura 3: Material necessário
Figura 4: Fios de ligação Figura 5: Fonte de Alimentação
Fundamentação Teórica
Consideramos a massa de água (m) de 223,3g encontrada a uma temperatura inicial (ɵi) de 15,5°C. Depois de aquecida, esta massa de água, utilizando uma resistência elétrica de aquecimento vai ocorrer uma transferência de energia, como calor, da resistência para a água . O calor (Q) é a energia transferida do sistema de temperatura mais alta para o sistema de temperatura mais baixa . Esta energia transferida é necessária para aumentar a temperatura da massa de água depende de vários de fatores: * Massa da água ; * Diferença entre a temperatura final e temperatura inicial da água ( ∆θ= θf - θi ) * Capacidade térmica mássica da água ( cágua=4186 J kg-1°C-1 )
Para calcular a Energia útil (quantidade de calor) : Q=m . c . ∆θ
A energia util é a energia absorvida pela água fez com que a água aumentasse a temperatura. Mas nem toda a energia é utilizada. Alguma dessa energia dissipa-se, que é dada pela seguinte expressão: Efornecida= Eútil+ Edissipada Podemos determinar o valor da energia fornecida a partir da potência da resistência elétrica utilizada , assim, utiliza-se a diferença de potencial nos terminais da resistência e a intensidade da corrente que atravessa o circuito elétrico. Para determinarmos a energia fornecida ao sistema utilizamos a seguinte expressão: Efornecida=U . I . ∆t
Sendo “U” a diferença de potencial elétrico; “I” a intensidade da corrente e "∆t” o intervalo de tempo.
A energia útil obtém-se a partir da