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Temperatura Delta t Delta V

Abaixo, é apresentado o gráfico da variação da temperatura pelo tempo, de comportamento aproximadamente linear, o que comprova a teoria, pois a fonte de potência era constante.

∆ V Seqüência1

Gráfico 1 – Variação da temperatura por um dado intervalo de tempo Os resultados são obtidos da seguinte maneira, através do EES:

Tem-se então, uma tabela com todos os valores calculados:

O gráfico de J em função da temperatura em todos os pontos analisados apresenta a seguinte curva:

Tomando-se apenas alguns pontos do intervalo, pode-se visualizar melhor o comportamento da curva. Nota-se que ela tende a estabilizar em valores de J próximos de 4, à medida que a temperatura aumenta.

Para se obter o valor do equivalente mecânico do calor Je, soma-se e subtrai-se nos valores de J as incertezas calculadas:

Na tabela acima, Jea representa o valor da incerteza somado à J e Jeb representa o valor da J subtraindo-se a incerteza.

Abaixo, constam cinco resultados de medições do “equivalente mecânico do calor J”, amostras representativas de experimentos realizados em aulas práticas por alunos de diferentes instituições e com equipamentos de medição distintos. Foi utilizado sempre o mesmo procedimento experimental. As amostragens são:

Para confronto citam-se abaixo alguns resultados encontrados por Osborne, Stimson e Ginnigs (1939), citados e discutidos no livro de Zemanky (1964):

Estes pesquisadores utilizaram o sensível método de fornecer energia elétrica e observar a correspondente elevação de temperatura de uma grande massa de água. As medidas de diferença de potencial e corrente foram referenciadas diretamente aos padrões da National Bureau Standards, medindo-se a temperatura na escala internacional e prestando-se especial atenção ao isolamento térmico do calorímetro.

6. Conclusões

Por meio do experimento, foi possível a determinação do equivalente mecânico de calor,

“J”, juntamente com a sua faixa de incerteza.

Dada a proximidade do valor de “J” ,que foi obtido experimentalmente com o esperado, dado teoricamente, conclui-se que o modelo matemático empregado neste experimento é consistente. Alguns agentes causadores de erro, previamente considerados no decorrer deste relatório, serão complementados a seguir: Energia introduzida pelo movimento do agitador mecânico;

Erro sistemático, que surge no cálculo de tv∆

Calibração ineficaz dos equipamentos utilizados;

Erros de leitura;

Vale ressaltar que, considerando que a temperatura ambiente durante o experimento era de 25 °C, a experiência pode ser dividida em duas partes. A primeira é de 16.51-25°C, em que ocorre apenas o aquecimento da água no recipiente, sem perdas. E a segunda parte é de 25- 32.6°C, em que o resistor transfere calor para a água, no entanto, este calor não é retido totalmente pela água. Há perda deste para o ambiente, já que o meio está mais frio que a água, ocasionando, assim, uma perda de energia fornecida pelo resistor.

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