E...a - 2? ensaio-2sem-2016 lei de boyle-revisto-por-rogerio-07-04-2016

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EMEi08: Laboratório de Fenômenos de Transporte

2º ensaio –Lei de Boyle

UNIFEI –Campus Avançado de Itabira

Professor: Rogério Fernandes Brito 1 de Agosto de 2017

Objetivo Objetivo

Objetivo

Gas Formula Peso molecular Constante para um gás particular

Specific Heat at Const. Press.

Specific Heat at Const. Vol.

Specific Heat Ratio

Equipamentos Equipamentos

Equipamentos

2: Bloco do coletor (sistema)

4: Tanque de escorva

5: Manômetro de Bourdon

8: Válvula amortecedora

10: Pistão de precisão

1: Cilindro

12: Pesos

14: Visor para ajuste da bancada

30: Para conectar à seringa.

31: Pés ajustáveis.

32: Válvula de liberação rápida na parte superior do bloco do coletor 32

Introdução à medição de pressão

• Pressão:

É a força exercida por um fluido sobre alguma coisa. É a força exercida em todas as direções.

•Medição de pressão:

É a leitura dos valores de pressão a partir da comparação das pressões entre o instrumento de medição e o meio (referência).

Conceitos de pressão

• Pressão atmosférica:

É a pressão exercida pela atmosfera terrestre (barômetro).

•Pressão absoluta:

É a pressão relativa ou efetiva medida, somada a pressão atmosférica, em relação à total ausência de pressão, tomada em referência ao vácuo.

•Pressão Relativa: É a pressão medida em relação à pressão atmosférica.

Medição de pressão y

Escalas de pressão -Unidades

• Pressão barométrica: A pressão barométrica normalmente é medida em bar.

•Pressão em milímetros de mercúrio (mmHg):

A pressão é dada em termos da altura de uma coluna de mercúrio (se for de água, seria h [mca]) que seria necessária para exercer uma pressão equivalente àquela que está sendo medida.

( P [Pa] = [kg/m3] g [m/s2].h [m] = [N/m3].h [m] )

•Pressão atmosferas (atm):

Uma atmosfera padrão foi originalmente definida como sendo igual à pressão ao nível do mar a uma temperatura de 15°C.

Escalas de pressão –Unidades w.convertworld.com/pt/

Instrumentos de medição •Manômetros tipo coluna de liquido “U”.

•Manômetro de Bourdon.

•Trabalho:“Tipos de Manômetros e Suas Aplicações”

(entregar no dia da 3ª Prática de EMEI08. Modelo de Relatório, ver em http://goo.gl/feBE1s). Grupo: de até 05 (cinco) alunos. Mandar para profemei07@gmail.comem PDF. Pontos: valem pontos dentro dos 10 pontos a serem adicionados na nota N2 de EMEI08. Quem faltou alguma pratica de EMEI08, não precisa entregar esse trabalho.

Descrever 5 medidores de pressão. • Funcionamento;

• Fotos;

•Local utilizados;

• Fabricantes;

• Referências Bibliográficas.

Instrumentos de medição

Erros de medição

•Erros evitáveis: tipos mais comuns e podem se eliminados.

Uso incorreto do equipamento Registro incorreto dos resultados

Erros em cálculos

Erros de medição

•Erros aleatórios: As vezes podem ser eliminados, mas com certeza dá pra minimiza-los.

Variação das condições experimentais (por exemplo, alterações da temperatura ambiente durante o ensaio).

Variação no desempenho da instrumentação

(incertezas de medições, flutuações de tensão da rede).

Variação devido às propriedades dos materiais e ao projeto ou aparato experimental (por exemplo, efeito de atrito)

Erros de medição •Erros sistemáticos:

Erro incorporado (por exemplo, erro de zero, graduação de escala incorreta)

Erros experimentais (devido à insuficiência ou limitação do equipamento do experimento)

Erros humanos sistemáticos (por exemplo, leitura a partir do lado errado de um menisco líquido)

Gás Ideal

•Um gás ideal ou perfeito é um modelo idealizado, para o comportamento de um gás.

•Um gás teórico é composto de um conjunto de partículas pontuais movendo-se aleatoriamente e não interagindo.

Gás Ideal

•A maioria dos gases se comporta como gases ideais a pressões e temperaturas moderadas (pesquisar).

•Geralmente, desvios de um gás ideal tendem a diminuir com o aumento da temperatura e a diminuição da pressão

Lei de Boyle -Mariotte

•A pressão absoluta e ovolumede um gás confinado são inversamente proporcionais se a temperatura permanecer constante.

•O produto entre eles é um valor constante.

Lei de Boyle -Mariotte Gases Ideais (pesquisar para gases reais)

Lei de Boyle -Mariotte Equação de estado do gás perfeito de Clapeyron

Lei de Boyle –Mariotte: y = a.x + b Lei de Boyle –Mariotte: y = a.x + b

Compressibilidade

•A compressibilidade é definida por uma variação no volume quando se aplica uma pressão (força adequadamente distribuída em uma área)

•Ofator de compressibilidademede o grau de não idealidade dosgases reais.

Gases ideais

Gases reais Z = fator de compressibilidade

Experimento D -Vídeo: https://goo.gl/SvNdGR •Análise de proporcionalidade das variáveis.

•Gases reais x Gases perfeitos.

•Análise do gráfico comparativo de pressões.

Experimento D

A.Abasteça a metade do tanque de escorva.

B.Coloque um peso na parte superior do pistão.

C.Feche a válvula amortecedora.

D.Feche a válvula de escorva.

E.Remova o pistão da seringa e conecte a mangueira.

F.Abra a válvula de drenagem e escorvar a água. G.Ajuste o volume. Feche a drenagem.

Experimento D H.Meça o valor da pressão atmosférica.

I.Empurre a seringa em incrementos de 10 ml.

J.Desconecte o acoplamento e registre a leitura da pressão

K.Abra a válvula de drenagem na parte traseira do coletor para liberar a pressão.

L.Repita o experimento ajustando o volume da seringa em 50 mLe 20 mL.

Experimento D Experimento D

Gráfico Faça a plotagem do volume versus pressão 1/Abs (atm-1). Calcule k para cada um dos volumes iniciais.

Discussões do gráfico Discorra sobre o que acontece em "k" quando o volume inicial é reduzido.

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