Questão 2. (1 ponto) Um estudante utilizou o método do picnômetro para determinar a densidade de um sólido. Para isso, ele inicialmente determinou a massa do sólido que foi igual a
. Em seguida o estudante preencheu o picnômetro com água e determinou que a massa do picnômetro + água foi de
. Por fim, o estudante colocou o sólido dentro do picnômetro contendo água e após realizar os procedimentos adequados determinou que a massa do picnômetro + água + sólido era de
. Qual foi a densidade do sólido determinada pelo estudante? Considere a densidade da água como
na temperatura em que o experimento foi realizado.
Passo 1
O estudante determinou:
– Massa do sólido:
– Massa do picnômetro cheio de água:
– Massa do picnômetro com água e sólido:
Queremos a densidade do sólido, usando que a água tem .
O método usa o deslocamento de água: ao inserir o sólido, parte da água sai, e a diferença de massa entre e
relaciona-se à massa do sólido menos a massa de água deslocada.
– Massa do sólido:
– Massa do picnômetro cheio de água:
– Massa do picnômetro com água e sólido:
Queremos a densidade do sólido, usando que a água tem
O método usa o deslocamento de água: ao inserir o sólido, parte da água sai, e a diferença de massa entre
Passo 2
Calcular a variação de massa ao inserir o sólido:
Substituindo,
Passo 3
Desse aumento de massa, parte vem do sólido e parte deixa de vir da água (que foi deslocada). Então
logo a massa de água deslocada é
Como
, o volume do sólido é igual à massa de água deslocada:
Passo 4
Finalmente, a densidade do sólido é
Resposta
A densidade do sólido determinada pelo estudante foi aproximadamente
.