Balanço energético num sistema termodinâmico

RELATÓRIO

AL 1.4 - Balanço energético num Sistema
Termodinâmico
Questões - problema • Para arrefecer um copo de água será mais eficaz colocar nele água a 0 ºC ou uma massa igual de gelo à mesma temperatura? • Qual a temperatura final da água nas duas situações, após ter decorrido o intervalo de tempo necessário para fundir toda a massa de gelo utilizada?

Objetivos: • Determinar o modo mais eficaz de arrefecer uma determinada massa de água, inicialmente à temperatura ambiente, utilizando uma certa quantidade de gelo e de água fria. • Determinar a energia envolvida numa mudança de fase neste caso na transição da água do estado sólido ao estado líquido. • Associar o valor positivo ou negativo, da quantidade de energia envolvida na mudança de estado físico às situações em que o sistema recebe ou transfere energia para as vizinhanças. • Estabelecer um balanço energético, aplicando a Lei da conservação da energia.

Introdução teórica: • Incluir no relatório.

Material • Balança; • Gobelés; • Calorímetro; • Gelo;

Procedimento

Sistema 1: Mistura de água com gelo: 1. Coloque o calorímetro no prato da balança. Verta, para o calorímetro, a água à temperatura ambiente, até se obter uma massa de aproximadamente 120 g. Registe a massa de água. 2. Com o sensor de temperatura, leia e registe a temperatura inicial da água; 3. Coloque gelo na garrafa termo e junte água. Esperes o tempo necessário de modo na que a temperatura do gelo fique a uma temperatura próxima de 0ºC, bem como a temperatura da água dentro do termo. 4. Retire, com uma pinça, o gelo e coloque-os, previamente secos, no interior do calorímetro. Leia, na balança, o valor da massa do gelo; 5. Agite convenientemente de forma a homogeneizar a temperatura no seu interior. 6. Após s e ter dado a fusão do gelo, meça a temperatura da água no calorímetro.

Sistema 2: Mistura de água com água a 0 ºC

1.