Relatório PI Densidade de LíquidosCOPIA
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ALUNO(A):
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Trabalho referente a um experimento da estimativa da densidade relativa de líquidos, da disciplina de Fenômenos de Transporte Experimentais, ministrada
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO.........................................................................................................2
2. OBJETIVO.................................................................................................................3
3. MATERIAL...............................................................................................................3
4. PROCEDIMENTO....................................................................................................3
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...............................................................................4
6. CONCLUSÃO...........................................................................................................7
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................8
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1. INTRODUÇÃO
A determinação da massa específica de líquidos é realizada através de
picnômetros, densímetros e da balança hidrostática (de Westphal).
A picnometria é uma técnica laboratorial utilizada para fazer a determinação da
massa específica e da densidade de líquidos. O picnômetro, figura 1, é um pequeno
frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável.
Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida
de um orifício capilar longitudinal. A determinação da massa específica de um líquido
através deste aparelho constitui um método extremamente simples e prático. Este é um
dos métodos mais antigos e mais conhecidos para se determinar a massa específica de
líquidos, o inconveniente desse instrumento é o fato de não apresentar resultados com
um nível de precisão satisfatória em relação aos demais métodos analisados A água é
utilizada como substância padrão na picnometria, à temperatura ambiente (25 °C).
Figura 1 - Picnômetro
O densímetro, figura 2, é um instrumento de medição da densidade relativa de
um líquido. Para encontrar a densidade de um líquido, o densímetro é mergulhado em
um recipiente contendo um certo volume deste líquido; a posição da superfície do
líquido na escala do instrumento indica a sua densidade, proporcionando uma leitura
direta.
Figura 2 - Densímetro
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Seu funcionamento é baseado na aplicação do princípio de Archimedes, que diz,
“todo corpo mergulhado em um líquido recebe uma força vertical, orientada de baixo
para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocado pelo corpo”. Densímetros
usados para testar líquidos mais leves do que a água tende a ter um flutuador mais largo
e uma escala iniciando em 0ºGL.
2. OBJETIVO
Determinação da densidade relativa de substâncias líquidas utilizando diferentes
equipamentos.
3. MATERIAL
Balança de Westphal, onde l=10cm; ∀mergulhador = 6,043 cm3 ; m = 5g
Picnômetro de 500 mL e balança de braço triplo;
Densímetro com escala em graus GL (alcoômetro);
1 GL = 100 x [Volume de álcool/ (volume de álcool + volume de água)]
Amostra de álcool etílico hidratado.
3. PROCEDIMENTO
3.1 Alcoômetro
Imergir o alcoômetro na proveta contendo a solução de álcool-água e
determinar o índice da solução.
3.2 Picnômetro
Através da balança de braço triplo determinar a massa do picnômetro vazio.
Em seguida enche-lo com a solução e determinar sua massa total.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1 Calcular a densidade e massa específica da solução através do gráfico, e da
leitura do alcoômetro:
Pela leitura do alcoômetro o álcool analisado tem 93ºGL. O gráfico do grau GL
versus a densidade relativa da água à 4°C, está na próxima página, onde foi traçada uma
reta e encontrada a densidade relativa do álcool hidratado:
d=0,819
Então, sabendo que:
d= ρρ0
, emque ρ0=ρH 2O=1000Kg .m−3=1g . cm−3
Cálculo da massa específica da solução de álcool hidratado:
ρálcool hidratado=d x ρ0
ρálcool hidratado=0,819 x1 g . cm−3=0,819 g . cm−3
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5.2 Calcular a massa específica e densidade através dos dados e medidas do picnômetro.
Tabela 1: Medidas do Picnômetro
Medidas do Picnômetro
Massa do picnômetro vazio (g) 168,1
Massa do picnômetro + Álcool hidratado (g) 576,6
Massa do álcool hidratado 408,5
Volume do picnômetro (mL) 500
Pode-se calcular a massa específica da solução de álcool hidratado:
ρ=Massaálcool hidratado
∀(pic )= 408,5g
500cm3 =0,817 g/cm3
Para a densidade, temos:
d= ρρ0
, emque ρ0=ρH 2O=1000Kg .m−3=1g . cm−3
A densidade relativa do álcool hidratado vai ser:
d=0,817 g . cm−3
1 g . cm−3 =0,817
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5. CONCLUSÃO
De acordo com a literatura, a densidade do álcool etílico 93 GL, a 25 °C é de
0,787 g/cm³. Com isso calculando-se o desvio relativo, através da equação abaixo entre
as densidades encontradas:
%E=|valor teórico−valor pratico|
valor teóricox 100
Equipamento ρ álcool hidratado (g/cm3) Desvio Relativo (%)
Alcoômetro 0,819 4,06
Picnômetro 0,817 3,81
ρ Álcool Etílico 93°GL a 25°C (g/cm3) 0,787 -
Tabela 3: As medidas das densidades e dos desvios relativo do álcool etílico, medidos no alcoômetro e
no picnômetro.
Com a densidade da literatura, verifica-se que o resultado mais próximo ao
teórico foi o do picnômetro.
Fazendo-se os cálculos dos desvios entre os valores encontrados com o
alcoômetro e o picnômetro em relação aos valores encontrados na literatura, temos que:
Os desvios de mais de 1% já eram esperados, já que ao experimento soma-se o
fato de os instrumentos utilizados serem passíveis de erros, tanto na sua calibração,
como no seu manuseio (imprecisão humana ao operar os equipamentos), como por
exemplo, no caso do densímetro que deveria ser operado a uma temperatura de 20°C e
foi operado a 26°C; nos próprios cálculos, uma vez que se tem valores na literatura
apenas para valores de densidade do etanol a 20°C e 25°C , enfim, esses erros
inevitavelmente repercutem nos resultados finais.
.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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