Construindo um Termômetro
Material Experimental Disponibilizado:
Confira com a listagem e a foto a seguir, o material que você recebeu:
- Termoscópio
- Uma base de alumínio
- Uma haste metálica com rosca
- Um parafuso borboleta com arruela
- Uma presilha
- Um copo
- Gelo — a ser distribuído
- Fita crepe — a ser distribuída
- Caneta hidrográfica
- Elástico cortado
- Sal
Procedimentos Experimentais
Para tentar entender a natureza de forma mais exata, a Física precisa de medidas quantitativas. Neste experimento iremos construir um termômetro, ou seja, um dispositivo capaz de quantificar a sensação térmica (noção subjetiva de frio e calor).
1. Com a caneta hidrográfica marque no termoscópio a altura do líquido referente à temperatura ambiente como mostra a figura abaixo. Atenção, ao fazer esse procedimento segure o termoscópio pela parte superior (região sem o líquido).
2. Segure o termoscópio pelo bulbo, com a ponta dos dedos, até que o equilíbrio térmico seja alcançado (o líquido pare de subir) e em seguida use a caneta hidrográfica para marcar a nova altura do líquido. Veja figura abaixo.
3. A seguir fixe a haste metálica na base com a porca borboleta como mostra a figura abaixo.
4. Fixe a presilha na haste e em seguida utilize-a para prender o termoscópio. Nesse procedimento utilize o elástico para que o termoscópio fique devidamente fixado; apenas um nó é suficiente. Por fim, faça com que o termoscópio fique dentro do copo como mostrado a seguir.
5. Insira o gelo no copo e adicione um pouco de água. Quando o gelo começar a fundir (derreter) marque no termoscópio, com a caneta hidrográfica, a altura do líquido de acordo com a figura. Em seguida jogue o sal (à metade da quantidade fornecida) dentro do copo, observe o termoscópio e faça o quarto e último traço, quando tiver o equilíbrio térmico.
6. Coloque o termoscópio ao lado da régua abaixo, com o bulbo voltado para baixo, fazendo o traço correspondente à temperatura de liquefação do gelo corresponder ao valor zero da régua. Fixe, então, o termoscópio nesta posição, na folha de papel, com a fita crepe. Em seguida, preencha a tabela Registro de Dados Experimentais. Para preencher essa tabela escolha como primeiro valor o primeiro traço no termoscópio, de baixo para cima; assim, o primeiro valor deve ser negativo e o zero deve corresponder ao segundo traço. Para facilitar seu trabalho, esses valores já estão indicados na tabela. Registre então na tabela os outros valores.
Registro de Dados Experimentais I
| Traço de baixo para cima | Distância (unidades genéricas) |
|---|---|
| 1º | −0,5 |
| 2º | 0,0 |
| 3º | |
| 4º |
Experimental material photo: thermoscope and apparatus
Thermoscope held by bulb, liquid rising
Metal stand with base and butterfly screw
Ice and salt in cup with thermoscope fixed
Ruler scale for thermoscope calibration
Topic: Thermodynamics, Kinetic Theory Metodi: Experimental Data Analysis, Physical Modeling, Dimensional Analysis Competenze: Experimental Data Analysis, Measurement & Instrumentation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2
Construendo un termometro
Materiale sperimentale disponibile:
Con la seguente lista e la foto, controlla il materiale che hai ricevuto:
- Termoscopio
- Una base di alluminio
- Una canna metallica con una retta
- Un perforazione per la farfalla con la ruola
- Una trappola
- Un bicchiere
- Ghiaccio da distribuire
- Fita crepe da distribuire
- Penna idrografica
- Elastico tagliato
- Sal
Procedimenti sperimentali
Per cercare di capire la natura in modo più preciso, la fisica ha bisogno di misure quantitative. In questo esperimento costruiremo un termometro, cioè un dispositivo in grado di quantificare la sensazione termica (nozione soggettiva di calore e freddo).
1. Con la penna idrografica segna sul termoscopo la altezza del liquido relativa alla temperatura ambiente come mostrato nella figura seguente. Attenzione, quando si fa questa procedura, segui il termoscopo per la parte superiore (regione senza liquido).
2. Segui il termoscopo con il bulbo, con la punta delle dita, fino a che il calore non sia più in equilibrio (il liquido smette di salire) e poi usa la penna idrografica per segnare la nuova altezza del liquido. Vedi la figura qui sotto.
La striscia metallica è quindi fissata alla base con il porco motone come mostrato nella figura seguente.
4. Fissa la presa sul bastone e poi la usi per attaccare il termoscopo. In questo procedimento, utilizzare il fascio per fissare il termoscopo in modo adeguato; basta un nodo. Infine, inserisci il termoscopo nel bicchiere come mostrato di seguito.
Messa il ghiaccio nel bicchiere e aggiungi un po’ d’acqua. Quando il ghiaccio inizia a fondere, segna con la penna idrografica sulla termoscopia l’altezza del liquido secondo la figura. Poi getta il sale (alla metà della quantità fornita) dentro il bicchiere, osserva il termoscopo e fai il quarto e ultimo tratto, quando hai il calore di equilibrio.
6. Metti il termoscopo accanto alla riga sotto, con il bulbo rivolto verso il basso, facendo corrispondere il tracciato corrispondente alla temperatura di liquefazione del ghiaccio al valore zero della riga. Quindi, fissate il termoscopo in questa posizione, sulla foglia di carta, con la nastro crepe. In seguito, compila la tabella Registro dei dati sperimentali. Per compilare questa tabella scegli il primo tratto del termoscopo come primo valore, da basso verso l’alto; quindi il primo valore deve essere negativo e lo zero deve corrispondere al secondo tratto. Per facilitare il vostro lavoro, questi valori sono già indicati nella tabella. Rendi quindi registrati gli altri valori nella tabella.
Registro dei dati sperimentali I
Tracciare da sotto verso l’alto Distanza |---|---| | 1º | −0,5 | | 2º | 0,0 | | 3º | | | 4º | |
*Termoscope e apparecchiature
Thermoscope held by bulb, liquid rising
Metal stand with base and butterfly screw
Ice and salt in cup with thermoscope fixed
Ruler scale for thermoscope calibration
Topic: Thermodynamics, Kinetic Theory Metodi: Experimental Data Analysis, Physical Modeling, Dimensional Analysis Competenze: Experimental Data Analysis, Measurement & Instrumentation Objects: — Fonte: Testo (PDF) — p.2
Building a Thermometer
Experimental Material Provided:
Check against the list and the photo below, the material you received:
- Thermoscope
- An aluminum base
- A threaded metal rod
- A wing nut with washer
- A clamp
- A cup
- Ice — to be distributed
- Masking tape — to be distributed
- Marker pen
- Cut rubber band
- Salt
Experimental Procedures
In order to try to understand nature more precisely, Physics needs quantitative measurements. In this experiment we will build a thermometer, that is, a device capable of quantifying the thermal sensation (subjective notion of cold and heat).
1. With the marker pen, mark on the thermoscope the height of the liquid corresponding to room temperature as shown in the figure below. Attention, when performing this procedure hold the thermoscope by the upper part (region without the liquid).
2. Hold the thermoscope by the bulb, with your fingertips, until thermal equilibrium is reached (the liquid stops rising) and then use the marker pen to mark the new height of the liquid. See figure below.
3. Next, fix the metal rod to the base with the wing nut as shown in the figure below.
4. Fix the clip to the rod and then use it to attach the thermoscope. In this procedure use the rubber band so that the thermoscope is properly secured; a single knot is enough. Finally, make the thermoscope stay inside the cup as shown below.
5. Insert the ice into the cup and add a little water. When the ice begins to melt (thaw), mark on the thermoscope, with the felt-tip pen, the height of the liquid according to the figure. Then throw the salt (half of the amount provided) into the cup, observe the thermoscope and make the fourth and last mark, when thermal equilibrium is reached.
6. Place the thermoscope next to the ruler below, with the bulb facing down, making the mark corresponding to the liquefaction temperature of ice correspond to the zero value of the ruler. Then fix the thermoscope in this position, on the sheet of paper, with the masking tape. Then fill in the Experimental Data Record table. To fill in this table, choose as the first value the first mark on the thermoscope, from bottom to top; thus, the first value should be negative and zero should correspond to the second mark. To make your work easier, these values are already indicated in the table. Then record the other values in the table.
Experimental Data Record I
| Mark from bottom to top | Distance (generic units) |
|---|---|
| 1st | −0.5 |
| 2nd | 0.0 |
| 3rd | |
| 4th |
Experimental material photo: thermoscope and apparatus
Thermoscope held by bulb, liquid rising
Metal stand with base and butterfly screw
Ice and salt in cup with thermoscope fixed
Ruler scale for thermoscope calibration