Descrição
O Go Direct® Gas Pressure Sensor mede a pressão de gases em sistemas fechados. É amplamente utilizado em laboratórios escolares e universitários para estudar leis dos gases, reações químicas, mudanças de estado e dinâmica dos fluidos.
Características Técnicas:
- Intervalo de medição: 0 a 400 kPa (pressão manométrica)
- Resolução: 0,25 kPa
- Tipo de ligação: USB e Bluetooth (sem fios)
- Compatível com o software Graphical Analysis®
- Porta de ligação universal para seringas, tubos ou frascos
- Rápido tempo de resposta e elevada precisão
Objetivos
- Medir a variação da pressão de um gás em tempo real.
- Compreender e verificar leis físicas: Boyle, Gay-Lussac e Charles.
- Observar efeitos de reações químicas gasosas sobre a pressão.
- Estudar os princípios da termodinâmica e comportamento dos gases ideais.
Materiais Necessários
- Sensor Go Direct® GDX-GP
- Seringas (20 mL ou 60 mL)
- Tubos de ligação (borracha ou plástico)
- Frascos ou sistemas seláveis
- Bicarbonato de sódio, vinagre, levedura, água oxigenada, etc.
- Termómetro (para experiências com temperatura)
- Computador/tablet com Graphical Analysis®
Atividades Práticas
Atividade 1: Lei de Boyle (Pressão vs Volume)
Objetivo: Verificar a relação inversa entre volume e pressão para um gás confinado (a temperatura constante).
Procedimento:
- Encher uma seringa com 20 mL de ar e ligar ao sensor.
- Registar a pressão para diferentes volumes: 20 mL, 15 mL, 10 mL, etc.
- Recolher os dados automaticamente no Graphical Analysis®.
- Repetir o processo para diferentes volumes sem mudar a temperatura.
Registo de Dados:
| Volume (mL) | Pressão (kPa) |
|---|---|
| 20 | |
| 15 | |
| 10 |
Análise:
- Traçar gráfico pressão vs 1/volume.
- A curva deve ser aproximadamente linear (Lei de Boyle).
Atividade 2: Lei de Gay-Lussac (Pressão vs Temperatura)
Objetivo: Observar como a pressão de um gás varia com a temperatura a volume constante.
Procedimento:
- Colocar ar num frasco selado com o sensor conectado.
- Medir a pressão a várias temperaturas (água fria, ambiente, morna e quente).
- Esperar estabilização em cada temperatura antes de registar.
Registo de Dados:
| Temperatura (°C) | Pressão (kPa) |
|---|---|
| 5 | |
| 20 | |
| 40 | |
| 60 |
Análise:
- Traçar gráfico pressão vs temperatura (em Kelvin).
- Observar se a relação é linear → Lei de Gay-Lussac.
Atividade 3: Reação Química – Produção de Gás
Objetivo: Medir o aumento de pressão causado pela libertação de CO₂ numa reação química.
Procedimento:
- Colocar vinagre num frasco e adicionar bicarbonato de sódio.
- Selar o frasco imediatamente com o sensor acoplado.
- Iniciar a recolha de dados e observar o aumento de pressão.
Registo de Dados:
| Tempo (s) | Pressão (kPa) |
|---|---|
| 0 | |
| 30 | |
| 60 | |
| 120 |
Análise:
- A pressão aumenta à medida que CO₂ é libertado.
- Pode calcular-se a quantidade de gás libertado com a equação dos gases ideais.
Questões para Análise
- Qual a relação entre volume e pressão numa seringa selada?
- Como a temperatura influencia a pressão de um gás fixo?
- Como saber se uma reação química produz um gás?
- A pressão final depende da quantidade de reagente utilizado?
- Como poderias minimizar os erros experimentais nestas medições?
Cuidados e Boas Práticas
- Nunca exceder os 400 kPa (limite do sensor).
- Evitar entrada de líquidos no sensor — usar filtros, se necessário.
- Usar tubos bem vedados para evitar fugas de gás.
- Lavar as conexões com água após experiências com produtos químicos.
- Guardar o sensor num local seco e protegido de impactos.
Conclusão
O Go Direct® Gas Pressure Sensor é uma ferramenta extremamente útil para explorar conceitos fundamentais de química e física. Permite uma aprendizagem prática e visual das leis dos gases e do comportamento da matéria em diferentes condições.
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