Pesando ar
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Introdução
O ar tem peso? Então calcule a massa do ar que respiramos
Cadastrada por
Leandro Fantini
Material - onde encontrar
em supermercados
e farmácias
Material - quanto custa
até 10 reais
Materiais Necessários
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Uma balança de precisão;
Uma garrafa de PET dois litros;
Uma bomba de encher pneu;
Uma tampa de garrafa de PET com bico de pneu adaptado;
Um medidor de pressão;
Um termômetro;
Papel e caneta.
Tempo de apresentação
até 30 minutos
Dificuldade
intermediário
Segurança
seguro
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Passo 1
Adaptando o bico
Para aprender a montar o bico, acesse o experimento com o título: “Adaptando bico de pneu na tampa
de PET “, e veja como é fácil adaptá-lo.
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Passo 2
Obtendo os dados
Coloque a garrafa com a tampa na balança, meça e anote a massa que está registrada na balança.
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Passo 3
Conecte a bomba de encher pneu na garrafa e bombeie um pouco de ar. Meça novamente a massa e a
pressão correspondente. Repita o procedimento bombeando mais ar várias vezes e construa uma tabela
com a massa e a pressão. Obtenha pelo menos 6 dados. Por exemplo:
Massa (gramas)
68,5
69,4
70,8
72,2
73,6
75,2
Pressão (PSI)
14,7
24,7
34,7
44,7
54,7
64,7
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Passo 4
Faça um gráfico da massa em gramas versus a pressão em libras por polegada quadrada (PSI) com esses dados.
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Passo 5
Encontre a equação da reta, que será do tipo y = ax+b. Quando a pressão é igual a zero, encontramos a
massa da garrafa sem ar. Extrapolando no gráfico nós achamos um valor de 66,23 gramas para a garrafa.
Com esses dados você consegue obter a massa de ar dentro da garrafa a cada pressão, descontando o
valor da garrafa vazia.
Meça o volume da garrafa. Caso você não tenha como fazer isso com precisão, nós vamos te fornecer
este valor: O volume da garrafa de dois litros é de (2087 3) ml, onde o 3 é a variação de uma garrafa
para outra. Nós obtivemos este valor enchendo a garrafa com água e medindo o volume em provetas.
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Passo 6
Fazendo uma aproximação e considerando o comportamento do gás como ideal, utilize a fórmula PV=nRT
(P= pressão; V=volume; n=nº de mol; R= constante dos gases; T= temperatura em Kelvin).
Utilize R= 0,082 L.atm/ K.mol. Para isso verifique se a pressão medida está em atm. Caso não esteja,
faça a conversão.
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Passo 7
O que acontece
Nós sabemos o valor da pressão (P), do volume da garrafa (V), de R e da temperatura (T). Com
isso podemos calcular o número de mols de ar contidos na garrafa. Considerando a pressão de uma
atmosfera, a temperatura de 25 ºC e o volume da garrafa como 2,087 Litros e R como 0,082 L.atm.K-1.
mol-1, nós chegamos a n = 0,085 mols de ar. Como neste caso a massa de ar encontrada foi 2,27
gramas (explicar), e n = massa / massa molar, nós podemos encontrar a massa molar média do ar. O
valor que encontramos foi de 26,70 gramas por mol. O valor teórico, considerando 79% de nitrogênio e
21% de oxigênio é de 28,8 g/mol. O erro percentual é de 4,5 % do valor teórico.
Conversão de Kelvin para ºC.
0ºC = 273,15K. Ou seja, temperatura em Kelvin = ºC + 273,15.