Relatório FQ [Escrever o subtítulo do documento] Relatório da aula experimental realizada no dia 3 de Março de 2009, no laboratório de Física, pelos seguintes alunos: Mariana, Melanie, João Brito e Natasha Âmbito da disciplina de Físico-química Professor: Alfredo Rui Andrade
♣ OBJECTIVOS: ♣ Analisar transferências e transformações de energia em sistemas; ♣
Relacionar o poder de absorção de radiação com a natureza das superfícies;
♣ Reconhecer que a radiação incidente num corpo pode ser parcialmente absorvida, reflectida ou transmitida; ♣ Relacionar as taxas de emissão e absorção da radiação por um corpo com a diferença entre a sua temperatura e a do meio ambiente que a rodeia.
♣ INTRODUÇÃO TEÓRICA: ♣ Energia: De um modo geral, a energia pode ser definida como capacidade de realizar trabalho ou como o resultado da realização de um trabalho. Esta pode ser melhor entendida do que definida. ♣ Corpo negro: A radiação emitida por uma superfície ideal (superfície capaz de absorver - e também emitir - radiação de todos os comprimentos de onda) designa-se por radiação do corpo negro, e à superfície ideal chama-se corpo negro. ♣ Temperatura: A Temperatura é um parâmetro físico (uma função de estado) descritivo de um sistema que vulgarmente se associa às noções de frio e calor, bem como às transferências de energia térmica, mas que se poderia definir, mais exactamente, sob um ponto de vista microscópico, como a medida da energia cinética associada ao movimento (vibração) aleatório das partículas que compõem o um dado sistema físico. ♣ Energia Térmica: Energia térmica é uma forma de energia que está associada à temperatura de um corpo sólido, microscópicos estão em constante movimento, vibração ou rotação, de forma que possuem energia cinética. A energia térmica de um corpo macroscópico corresponde à energia cinética de seus constituintes microscópicos. ♣ Calor: O calor (simbolizado por Q) é a forma de inserir energia térmica entre dois corpos que se vale da diferença de temperaturas existente entre eles. Não é correcto afirmar que
um corpo tem mais calor que outro; o calor é uma forma de transferir energia de um sistema para outro, sem transporte de massa, e que não corresponde à execução de um trabalho mecânico. ♣ Cubo de Leslie: Cubo que possui 4 faces com características diferentes e que de pode usar em experiencias laboratoriais para verificar, por exemplo, a lei de StefanBoltzman.
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MATERIAL & ESQUEMA DE MONTAGEM: Material:
Esquema de
montagem:
1 Cubo de Leslie;
1 Sensor de temperatura ou termómetro;
1 Lâmpada de 100 W e instalação respectiva;
Cronómetro.
♣ REGISTOS DE OBSERVAÇÕES:
Temperatura em função do Tempo Gráfico:
T E M P E R A T U R A
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0
Branca
Superfíci es:
NegraBaça NegraEspelhada Metálica
TEMPO:
♣ Com esta aula experimental observamos:
A temperatura interna do sistema em que a luz estava a incidir sobre a face branca era mais baixa.
A temperatura do sistema com a face preta espelhada que estava a ser exposta à luz (fonte de energia), é mais alta do que as restantes. Foi o sistema que absorveu mais energia e reflectiu pouca energia.
No sistema em que a face preta e baça foi exposta à fonte de energia, a temperatura é média. Ou seja, entre a temperatura do sistema com a face metálica e preta espelhada expostas à luz, a temperatura do sistema em questão esteve entre os dois sistemas referidos anteriormente.
No sistema com a face metálica exposta à fonte de energia, a temperatura subiu bruscamente, ultrapassando, no gráfico, as outras superfícies.
♣ DISCUSSÃO DE RESULTADOS: Depois de fazermos gráficos conseguimos verificar, que a superfície preta baça tem uma maior capacidade de absorção de energia, e uma fraca capacidade de reflectir a energia recebida, de modo que aumenta a sua energia interna, pois a
fonte de energia, ao transmitir a energia pela forma de calor, a temperatura aumenta o que faz as partículas aumentarem a sua agitação e desta forma a sua energia interna. Na face branca, a temperatura não aumentou tanto, como aconteceu com as outras faces. A face, sendo da cor branca, reflectiu quase toda a energia recebida, não absorvendo muita para si. Portanto a energia interna do sistema não aumentou significativamente. Na face negra espelhada, a temperatura aumentou um pouco mas não tanto como a face negra baça, pois as superfícies espelhadas reflectem mais energia do que as faces baças, embora sejam ambas negras, as suas características, se são lisas espelhadas, ou rugosas e baças, intervêm também na quantidade de energia que elas reflectem e absorvem. Na face de metal foi onde se notou uma maior subida de temperatura, porque a energia foi, na sua maioria, absorvida e não reflectida. Contribuindo assim para um aumento da energia interna neste sistema.
♣ CONCLUSÕES: Com esta experiência podemos concluir que a superfície branca possui uma cor que não absorve muita energia, mas sim reflecte grande parte da que recebe. Em relação às outras faces é a que absorve menos, é por isso que em locais onde o sol atinge a superfície da terra durante uma grande parte do dia, e é forte, as casas são pintadas de branco, para que a energia seja reflectida e mantenha a casa a uma temperatura amena. As restantes faces absorvem bastante energia, e por isso a sua energia aumentou. Podemos dizer que a face metálica é a que possui uma maior capacidade de absorção de energia, pois foi ela que teve atingiu uma temperatura mais elevada.
♣ BIBLIOGRAFIA:
Livro: manual. Física 10ºano, plátano editora (Ver + Física).