Relatório - Termômetro a Gás

Termômetro a Gás

Para construirmos um termômetro a gás, utilizamos do princípio que a volume constante, a temperatura varia com a pressão. Assim, um bulbo de vidro com ar dentro é submetido a diversas temperaturas, em que a pressão pode ser medida por um manômetro.
Foi medido o diâmetro do bulbo com um paquímetro, tendo um volume de 89,51 cm³. E foram feitas medidas de temperatura e pressão na temperatura ambiente, no ponto de fusão do gelo, no ponto de ebulição da água e no ponto de liquefação do nitrogênio.
P (mmHg) P (Pa) T ( °C)
15 1999,83 -196
39 5199,558 0,6
50 6666,1 28,6
56 7466,032 98,1

Com os dados, obtém-se o gráfico a baixo, em que as abscissas correspondem à temperatura e as ordenadas à pressão em Pascoal.

Fazendo y=0 na equação, obtém-se x=-299,5 °C, que corresponde ao zero absoluto. Sabe-se que o zero absoluto ocorre a – 273,15 °C.
Er=(|-299,5-(-273,15)|)/(|-273,15|)=0,096
Er=9,6% Determinando o coeficiente de pressão γ:
Sabe-se que p=p_0 (1+γ.∆T)=p_0+p_0.γ.∆T . Comparando com a equação p=18,889.T+5657,3 obtida no gráfico, temos que p_0=5657,3 e p_0.γ=18,889. γ=18,889/5657,3=0,00334 Nosso termômetro não é exatamente a volume constante. Por que tal modificação não interfere muito nos resultados obtidos?
O bulbo também possui variação de volume, entretanto a ordem de grandeza dessa variação é bem menor do que a encontrada, podendo então ser desprezada. A pressão atmosférica exerce alguma influência durante a experiência?
Não, pois o termômetro a gás é considerado um sistema fechado. Quais os limites de medições diretas de nosso termômetro?

Uma vez que o elemento medidor de gás e o tubo de ligação não possuem a mesma temperatura do bulbo, o seu volume deve ser maior, de modo que os erros introduzidos pelo elemento medidor de temperatura e da pressão capilar são insignificantes. O bulbo deve ser de pelo menos 40 vezes o volume do restante do sistema. Por isso, e devido ao atraso na transmissão de mudanças de