Determinar a potencia util de um ebulidor elétrico

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE FÍSICA














DETERMINAR A POTÊNCIA ÚTIL DE UM EBULIDOR ELEÉTRICO









ANTONIO JOÃO GONÇALVES
LUIS FELIPE PLAÇA






















Campo Grande, 19 de maio de 2010










Determinar a Potência Útil de um Ebulidor elétrico


1 – Objetivos:
Familiarizar-se com o uso dos instrumentos básicos de medidas de grandezas físicas usadas na termologia.
Estudar o efeito da potência interna de um ebulidor.
· Aplicar os conceitos e comparar os resultados obtidos com os do fabricante.

2 - Material necessário:
Balança
Água
Calorímetro
Termômetro
Cronômetro
Ebulidor
Béquer


3 – Introdução:

Com o objetivo de calcular a potência elétrica de um ebulidor a Lei Zero da termodinâmica “ Se cada um dos corpos estiver em equilíbrio térmico com um terceiro corpo, eles estarão em equilíbrio térmico um com o outro.”Em linguagem mais formal a mensagem da Lei Zero é: Todo corpo tem uma propriedade chamada temperatura. Quando dois corpos estão em equilíbrio térmico, suas temperaturas são iguais. E vice-versa. Como calor é a energia que é transferida entre um sistema e o seu ambiente devido a uma diferença de temperatura que existe entre eles. E que o calor específico se refere não a um objeto, mas a uma massa unitária do material do qual é feito o objeto. A energia interna de um sistema tende a aumentar se for acrescentada energia sob a forma de calor e tende a diminuir se por perdida energia na forma de trabalho realizado pelo sistema.”A lei de Ohm afirma que a corrente através de um dispositivo é sempre diretamente proporcional á diferença de potencial aplicada ao dispositivo E um dispositivo obedece a lei de Ohm quando a resistência do dispositivo independe da intensidade e da polaridade de diferença de potencial aplicada. Ainda podemos dizer que a Lei de Ohm em um material condutor, obedece essa lei quando a resistividade do material independe da intensidade da direção e do sentido do campo elétrico aplicado.” Como existe uma diferença de potencial aplicada, a quantidade de carga que se move entre esses terminais no intervalo de tempo. Essa carga se desloca por meio de um decréscimo de potencial de certa intensidade, o precipício da conservação da energia nos diz que a redução de energia potencial elétrica é acompanhada por uma transferência de energia para alguma outra forma. A potência associada a esta transferência é a taxa da transferência DU/Dt que é:
P = i V (taxa de transferência de energia elétrica).

A equação para o cálculo da potência, vamos considerar:
Cc =C(h2o) .(Tb - Tequil) / (Te – Ta).
Os instrumentos mais comuns para medidas de grandezas físicas usadas na termologia e para se estudar o efeito da potência de um eletrodoméstico baseiam-se na medida de calor e temperatura.

4 – Procedimento:
Todas medidas realizadas neste experimento, deverão será acompanhadas de desvios avaliados pelos experimentadores.

Parte A: - Medidas das massas.

1 – medimos a massa do calorímetro e a massa da água.
2 - Com auxílio do termômetro, medimos a temperatura inicial, temperatura final e temperatura de equilíbrio.

Parte B: - Determinação do calor da água para medir a potência do ebulidor.

1 – Medimos a temperatura inicial da água.
2 - Medimos a temperatura final da água
3 – Calculamos o tempo de aquecimento da água
4 - o valor da potência, verificamos se estão dentro da precisão fornecida pelo fabricante do ebulidor.

Tabela da parte A (Medida de massas e temperatura)

Sistema
Massa (g)
Ta (°C)
Tb (°C)
T(equilíbrio).(°C)
Água
256,5
30
45
44
Calorímetro
180,5
-
-
-

Cc =C(h2o) .(Tb – T(equilíbrio) ) / (Te – Ta).
Cc = 1.(437-180,5) .(45-44) /(44 – 30 )
Cc= 18,32 cal / °C

Vamos usar a parte B para a determinação do calor da água para medir a potência do ebulidor.

Variação de calor da água
Ta = 43 °C
Tb = 84 °C
Vamos usar o cronômetro para registrar o tempo
t = 44,02 s
Usando o fato que a variação das quantidades de calor é a soma do calor do calorímetro e a água com a sua variação de temperatura.
Logo.

ΔQ = (Cc + C(H2o) ) . ΔT
ΔQ = (18,32 + 256,5) . 41
ΔQ = 11.1267,62 cal

5 – Resultados

Vamos faz as respectivas transformações de unidades para fazer a comparação com o resultado da potência fornecida pelo fabricante.

11.267,62 cal x 4,18 j = 47.098,65 cal . j
47.098,65 cal . j / 44,02 s = 1.068,23 watt.





6 – Conclusão:




O experimento foi realizado no laboratório da UFMS para a verificação do resultado da potência de um ebulidor marca.....do fabricante....e os cálculos feitos pelos alunos, chegaram-se ao seguinte resultado:
Eficiência do ebulidor fornecida pelo fabricante..................1.000,00 watts
Valor encontrado no laboratório............................................1.068,23 watts
Uma variação de aproximadamente....................................... 68,23 watts

OBS: Os resultados deverão ser analisados para saber a segurança fornecida pelo fabricante ao cliente.










7 – Bibliografia:

HALLIDAY & RESNICK, Física, V2

- HALLIDAY & RESNICK, Física, V3.
















































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DETERMINAR A POTÊNCIA ÚTIL DE UM EBULIDOR ELEÉTRICO













Trabalho apresentado como parte da disciplina de Prática de Ensino de Física III, sob orientação do profº Ms. Sergio Luis Piubeli