Temperatura de ebulição da Água
As propriedades físicas das substâncias puras poderão ser usadas para as distinguir umas das outras. A
temperatura de ebulição é uma dessas propriedades. Com esta actividade pretendemos determinar a
temperatura de ebulição ou o Ponto de Ebulição da água, temperatura a que a fase líquida e gasosa da
água se encontram em equilíbrio térmico.
OBJECTIVOS
Nesta experiência o aluno será capaz de:
• usar uma Calculadora Gráfica TI, o LabPro ou uma interface CBL 2, e um sensor de temperatura
para medir a temperatura.
• registar dados
• fazer um gráfico com os dados
• analisar os dados e o gráfico para determinar a temperatura de ebulição da água.
MATERIAIS
Interface LabPro ou CBL 2
Calculadora Gráfica TI
Programa DataMate
Sensor Temperatura
Disco de aquecimento com agitador magnético
Copo graduado 250-mL
Água da torneira
Suporte universal+garra+noz
Figura 1
Calculadoras gráficas e sensores no ensino da Física
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Temperatura de ebulição da água
PROCEDIMENTO
1. Encha 2/3 de um copo graduado de 250-mL com água e aqueça-a até uma temperatura próxima de
70 ºC. Mantenha a água continuamente agitada.
2. Suspenda num suporte universal o sensor de temperatura (ver a figura 1).
3. Ligue o sensor de Temperatura no Canal 1 (CH1) da interface CBL 2. Use o cabo de ligação para
ligar a calculadora gráfica à interface.
4. Ligue a calculadora e seleccione o programa DATAMATE. Certifique-se que o número do canal e o
tipo de sensor aparecem automaticamente no ecrã principal. Caso contrário, ver nota 1.
5. Seleccione o modo de recolha de dados:
a) Seleccione SETUP no ecrã principal.
b) Seleccione MODE
c) Seleccione TIME GRAPH.
d) Seleccione CHANGE TIME SETTINGS.
e) Introduza “30” como o tempo entre amostras.
f) Introduza “40” como o número de amostras.
g) Volte ao ecrã principal.
6. Mergulhe o sensor de temperatura na água e seleccione START para começar a recolher dados. Ao
fim de 30 s o primeiro ponto será recolhido.
7. Quando a água entrar em ebulição diminua a temperatura da placa de aquecimento para um valor
mínimo capaz de manter a ebulição.
8. Ao fim de 20 min terminará a recolha de dados. Remova o sensor de temperatura da água. Deixe
arrefecer todo o equipamento antes de o manusear.
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Calculadoras gráficas e sensores no ensino da Física
Temperatura de ebulição da água
DADOS
TEMPO (s)
TEMPERATURA (ºC)
420
89,5
840
99,8
0
73,3
450
90,8
870
99,3
30
73,3
480
92,2
900
99,3
60
73,9
510
93,5
930
99,3
90
74,6
540
95
960
99,3
120
75,6
570
95,8
990
99,8
150
76,2
600
96,9
1020
99,3
180
77,3
630
98,5
1050
99,3
210
78,9
660
98,9
1080
98,9
240
80,4
690
98,9
1110
98,5
270
81,9
720
99,3
1140
98,9
300
83,2
750
99,3
1170
99,3
330
84,8
780
99,8
1200
99,3
360
86,5
810
99,3
390
88
TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DA ÁGUA
TEMPERATURA (ºC)
110
105
100
95
90
85
80
75
70
0
200
400
600
800
1000
1200
TEMPO (s)
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Temperatura de ebulição da água
QUESTIONÁRIO
1. Descreve o gráfico obtido.
2. O que acontece à temperatura da água até ao início da ebulição? E durante a ebulição?
3. De acordo com os dados, indica a temperatura de ebulição da água.
4. Que conclusão poderá tirar quanto à pureza da amostra?
5. A temperatura de ebulição de um álcool é de 82 ºC. Construa um gráfico de aquecimento até à
ebulição desse álcool. Use uma temperatura inicial de 20 ºC. Identifique a temperatura de
ebulição no gráfico.
OBSERVAÇÕES
ANÁLISE DE RESULTADOS
No gráfico obtido na actividade experimental podemos verificar que a temperatura da amostra foi
aumentando à medida que se aqueceu a água até ao momento em que esta entrou em ebulição, ou seja,
quando se formaram bolhas de vapor no interior da fase líquida da amostra. A partir deste momento,
apesar do aquecimento ter continuado, a temperatura da amostra mantém-se constante e próximo de
100 ºC ao longo do tempo. Este valor corresponde ao Ponto de Ebulição da água.
OUTROS ASPECTOS
Idealmente deverá ser usada uma placa de aquecimento com agitador magnético. Não sendo possível, a
amostra de água deverá ser continuamente agitada ao longo do aquecimento, manualmente.
Sugere-se o uso de um computador e impressora, com o programa TI-GRAPH LINK, de modo a imprimir
o gráfico para fornecer aos alunos. Se não for possível os alunos poderão construir o gráfico, a partir dos
dados registados, manualmente ou usando o programa EXCEL.
A recolha de dados iniciou-se com a temperatura da água a cerca de 70 ºC de modo a reduzir o tempo
necessário para o atingir da ebulição da água.
NOTAS:
1. Se o sensor não tiver identificação automática, efectue os seguintes procedimentos:
a) No ecrã principal do DataMate prima Setup
b) Mova o cursor para o canal adequado e prima Enter.
c) Na lista de sensores seleccione o pretendido.
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