Untitled - Univates

O termômetro de gás a volume constante
Um termômetro de gás a volume
constante mede a pressão do gás
contido no frasco imerso no banho.
O volume do gás é mantido
constante por meio da elevação ou
do abaixamento do reservatório B de
tal forma que o nível do mercúrio na
coluna A permaneça constante.
P
0
100
T (ºC)
Gráfico típico de pressão x temperatura obtido com um termômetro de gás a
volume constante. Marca-se a pressão a 0 ºC e a 100 ºC. A linha reta que
conecta os dois pontos serve para medir temperaturas desconhecidas.
Fazendo medidas da temperatura com o gás no frasco sob diferentes
pressões iniciais a 0 ºC, encontraremos retas diferentes.
Estendendo as curvas para trás rumo às temperaturas negativas, a pressão
extrapolada vai até zero quando a temperatura é de -273,15 ºC, independente do
gás utilizado.
Definimos esta temperatura como zero absoluto (0 K).
O zero na escala Celsius é arbitrário e está associado a uma propriedade de
uma substância específica (o ponto de congelamento da água). O zero na escala
Kelvin não é arbitrário, pois é característico de todas as substâncias. As duas
escalas diferem somente na escolha do ponto zero.
TC = T – 273,15
Em 1954 o ponto de congelamento da água foi abandonado como parâmetro
de referência para relacionar as duas escalas e passou-se a adotar o ponto triplo
da água, que pode ser determinado com maior precisão.
Este ponto ocorre a uma temperatura de 0,01 ºC. Assim, a temperatura do
ponto triplo da água na escala Kelvin tem valor de 273,16 K.

Duas barras, uma de ferro e outra de latão,
apresentam o comprimento de 1 metro a
20º C. Calcular a temperatura na qual os
comprimentos difiram de 0,6 mm. Fe =
1,2 x 10 -5 ºC -1 e Lat = 1,8 x 10 -5 ºC -1
Coeficientes de dilatação linear
Substância (1/ ºC)
Alumínio 23 x 10 -6
Cobre 17 x 10 -6
Invar 0,7 x 10 -6
Vidro (comum) 9 x 10 -6
Zinco 25 x 10 -6
Vidro (pirex) 3,2 x 10 -6
Tungstênio 4 x 10 -6
Chumbo 29 x 10 -6
Sílica 0,4 x 10 -6
Aço 11 x 10 -6
Diamante 0,9 x 10 -6
Prata 19 x 10 -6
Ouro 15 x 10 -6
Latão 18 x 10 -6
Ferro 12 x 10 -6

Coeficientes de dilatação volumétrica
Substância ( ºC) -1
Álcool etílico 1,12 x 10 -4
Benzeno 1,24 x 10 -4
Acetona 1,5 x 10 -4
Mercúrio 1,82 x 10 -4
Gasolina 9,6 x 10 -4
Ar a 0º 3,67 x 10 -3
Hélio a 0º 3,665 x 10 -3

Você dispõe de um litro de água e outro de álcool dotados de tubos
capilares de 1 mm 2 , bem longos colocados nas rolhas. Sabendo que
os coeficientes de dilatação da água e do álcool valem
respectivamente:
água = 210 x 10 -6 ( o C) -1 e álcool = 1100 x 10 -6 ( o C) -1 ,
determine a altura da coluna de cada líquido quando a variação de
temperatura for de 10º C.