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Apresentação ticEDUCA júnior 2012 experiência e-lab "Lei de Boyle-Mariotte"

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Neste trabalho de projecto pretende-se determinar a Lei de Boyle-Mariotte com recurso a um laboratório virtual, intitulado e-lab, que permite controlar remotamente um laboratório a partir de uma página da web, que foi criada pelo Instituto Superior Técnico, em Lisboa.

Os objectivos desta actividade são:

obter a relação entre a pressão e volume de um gás ideal, a uma temperatura constante;

descrever a experiência realizada por Boyle-Mariotte para a determinação da relação entre a pressão e o volume de um gás ideal.

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Lei de Boyle-Mariotte:

P x V = constante V = constante/P

(a temperatura constante)

Lei de Boyle exprime que o volume ocupado por

uma certa quantidade de gás, mantido a uma

temperatura constante, é inversamente

proporcional à pressão exercida sobre ele.

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Na experiência de Boyle e Mariotte introduziram

uma certa quantidade de mercúrio num tubo em

U, fechado numa das extremidades.

O nível de mercúrio é o mesmo em ambos os

ramos do tubo e a pressão do ar contido no ramo

fechado é igual à pressão atmosférica.

Quando se adiciona mais mercúrio, a pressão

sobre o ar encerrado aumenta, observando-se

uma diminuição de volume do mesmo.

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Fig1:Experiência de Boyle Mariotte

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A experiência consiste na movimentação do

êmbolo que empurra a seringa para a aumentar a

pressão do ar que existe dentro da seringa,

diminuindo o volume do ar.

Na extremidade da seringa tem um sensor para

medir a pressão e para medir a saída do ar.

Existe outro sensor de posição que converte o

deslocamento numa tensão eléctrica, e assim é

determinado o volume do gás.

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Fig2: Montagem experimental

da Lei de Boyle-Mariotte

Fig3: Esquema experimental

Lei de Boyle-Mariotte

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A figura 1 apresenta os resultados obtidos num ensaio realizado.

Figura 1- a) Gráfico da Lei de Boyle-Mariotte (pV = k); b) Gráfico pressão Vs 1/volume.

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O gráfico da lei de Boyle-Mariotte tem a forma de uma hipérbole, porque este processo ocorre a uma temperatura constante, essa linha é denominada isotérmica.

O erro médio da constante de pV é relativamente baixo (desvio padrão =141.17).

Através do gráfico da pressão Vs volume verifica-se que a pressão e o volume são inversamente proporcionais.

Quanto ao gráfico da pressão Vs 1/V obteve-se uma proporcionalidade directa entre o volume e a pressão. Pode-se ainda verificar pelos gráficos que o valor de R² é aproximadamente 1 o que é um valor bastante razoável.

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De acordo com Lei de Boyle-Mariotte pode-se

concluir que a experiência realizada foi bem-

sucedida, pois os resultados obtidos são

aproximadamente constantes (pV = k).

A partir dos resultados obtidos pode concluir-se

que o e-lab é uma boa ferramenta para ser

utilizada dentro e fora da sala de aula com

objectivo de provar a Lei de Boyle-Mariotte.

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Costa, Alexandre; Ferreira, Ana Margarida;

Costa, Ana Maria (2011). Química 12º Ano –

Volume 2. 3º Edição, Lisboa: Plâtano.

E-escola, Instituto Superior Técnico. Retirado de

http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=540 e

http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=568, a 22 de

Fevereiro de 2012.