EXPERIMENTO 10

Ttulo: Presso de Vapor da gua e Umidade Relativa

Data: 21/06/2013 Grupo: 8

Bancada 3

Integrantes do grupo presentes nas aulas:

Pedro Csar Mat: 120162971

Matheus guerra Mat: 120019060

Objetivo:

Nesse objetivo vamos verificar experimentalmente como a presso de vapor da

gua com presso aplicada, a temperatura ambiente, para obter a presso de

vapor. Determinar experimentalmente a dependncia da presso de vapor da

gua em funo da temperatura, entre 4 gruas Celsius e 80 gruas Celsius.

Determinar o calor latente de vaporizao da gua. Utilizar a curva obtida da

presso de vapor em funo da temperatura para determinar

experimentalmente a umidade relativa do ar. Na segunda etapa,

determinaremos a curva da presso de vapor da gua em funo da

temperatura.

Material:

01 recipiente com controle de temperatura contendo um determinado

volume de ar que pode Sr variado com auxilio de coluna de mercrio.

01 Reservatrio de armazenamento de mercrio cuja posio vertical

pode ser variada.

01 Aquecedor com circulador de gua para alterar a temperatura do

volume de ar.

01 Termmetro solto e mais um acoplado no equipamento.

01 Trena

01 Recipiente metlico e um bquer.

- gua e Gelo

01 Rgua graduada para medida da coluna de mercrio

Introduo Terica

Vaporizao o nome dado ao processo de passagem de uma substncia do

estado lquido para o estado gasoso. Em condies em que molculas de

ambas as fases coexistem, e em algum momento o nmero de molculas na

fase gasosa igual a da fase liquida, temos um vapor saturado. Considerando

tal acontecimento, temos que uma presso que atua sobre o lquido, chamada

de presso de vapor. As condies de presso, temperatura e volume em que

os trs estados da gua podem existir so resumidas em um diagrama de

fases. Na atmosfera, a presso total a soma das presses parciais exercidas

por cada um dos componentes do ar, portanto para ser considerado ideal, o ar

atmosfrico deve tanto ter gua na fase gasosa, quanto lquida. E nesse

conceito, que surge a umidade relativa do ar. Fisicamente, a umidade relativa

definida como a razo da quantidade de vapor de gua presente numa poro

da atmosfera (presso parcial de vapor) com a quantidade mxima de vapor de

gua que a atmosfera pode suportar a uma determinada temperatura (presso

de vapor).

UR = PP/ PV

A relao entre o valor da presso do vapor com a temperatura da gua bem

direta, e se altera conforme a taxa de vaporizao aumenta ou diminui. Pode-

se estabelecer a seguinte relao:

PV = P0 exp. (-L/RT),

Onde P0 uma constante, L o calor latente molar de vaporizao, R a

constante universal dos gases e T a temperatura absoluta.

Analise Experimental e Procedimentos:

A-dependncia entre a presso aplicada e o volume de vapor

temperatura ambiente

Nesse experimento temos o objetivo de verificar que na coexistncia de

fases, se a temperatura for mantida constante, a presso do vapor

mantm-se aproximadamente constante enquanto o volume de vapor

varia. Primeiro certificamos que a rolha que cobre o reservatrio de

mercrio esta solta. Ajustamos o boto da temperatura abaixo da

temperatura ambiente, para que possamos ligar o circulador sem que

ele aquea a gua. Aps isso verificamos que a gua estava a uma

temperatura de 24 graus Celsius. Ento fomos descendo o nvel do

reservatrio de mercrio em 5 em 5 centmetros at atingir o ponto

mais baixo. Fixemos uma tabela para anotar a posio dos nveis de

mercrio do reservatrio e dentro do recipiente. Ento determinamos

para cada ponto da tabela a presso absoluta a que a gua estava

sujeita, em mm de Hg. Depois fizemos um grfico de PxV e

descrevemo-lo o comportamento e identificar a presso de vapor.

Mercrio no reservatrio (cm) Mercrio no recipiente de medida (cm)

86.5 86.5

81.3 86.3

76.5 86.3

71.0 86.3

66.3 86.3

61.1 86.3

56.3 86.3

51.3 86.3

46.0 86.3

41.3 86.3

35.9 86.2

31.2 86.2

26.2 86.1

21.2 85.0

16.8 81.2

12.2 76.5

9.5 74.5

Grfico PxV

Analisando o grfico podemos determinar que a presso de vapor para

o qual as presses se estabilizam 6173,36 Pa.

B- Medida da presso de vapor em funo da temperatura. Agora com uma nova tabela contendo a temperatura em graus Celsius e a

posio do nvel de mercrio no recipiente de medida em mm. Posicionamos o

reservatrio de forma que o seu nvel de mercrio se iguale ao nvel dentro do

recipiente de medida.

Agora com o circulador j ligado, diminumos a temperatura da gua para

cerca de 4 graus Celsius e abaixamos o reservatrio at uma posio em que a

coluna de vapor chegasse a 15 cm e durante o experimento mantivemos a

posio do nvel. Ento, subimos a temperatura de 4 em 4 graus at 20 graus

Celsius, quando comearemos a aumentar a temperatura de 10 em 10 graus

Celsius. Assim, registramos na tabela a posio do nvel de mercrio do

reservatrio e a temperatura. Depois, fizemos um grfico Pxt, em escala linear

da presso de vapor em funo da temperatura.

Temperatura (K) Posio do nvel de mercrio

277 81.7

281 81.4

285 80.4

289 79.4

293 79.1

303 78.1

313 75.1

323 70.4

333 63.9

343 52.4

353 38.4

Grfico Pxt

Com a funo, conseguimos chegar ao calor latente de fuso da gua de

2,24x106.

C-Medida da Umidade Relativa do Ar

Aps termos medido a temperatura ambiente e a presso de vapor

correspondente ao item anterior. Colocamos um pouco de gua a

temperatura ambiente at 1/.4 do copo e depois adicionamos gua

gelada aos pouco at atingir o ponto de orvalho. Usando a funo do

ajuste achamos a nova presso de vapor. a umidade relativa do ar

fazendo a razo entre as presses obtidas. Assim conseguimos chegar

umidade relativa de do ar de 68,5 por cento.

Concluso:

Aps realizarmos os experimentos podemos concluir que

alcanamos os objetivos do experimento, assim verificamos que o

volume de vapor varia com a presso e conseguimos determinar

experimentalmente a umidade relativa do ar.

Observao: Esse experimento foi realizado junto com o grupo sete, e

compartilhamos alguns argumentos e os dados.