Atividade de Laboratório 4_ Revisão da tentativa

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03/05/2022 11:49 Atividade de Laboratório 4: Revisão da tentativa
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Painel / Meus cursos / FETERM - BCJ0205 - 2022.1.QS / Laboratório 4 - Máquina térmica de efeito Seebeck
/ Atividade de Laboratório 4
Iniciado em sexta, 29 Abr 2022, 20:20
Estado Finalizada
Concluída em segunda, 2 Mai 2022, 21:24
Tempo
empregado
3 dias 1 hora
Notas 45,00/86,00
Avaliar 52,33 de um máximo de 100,00
Questão 1
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Questão 2
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
"A produção de uma tensão elétrica entre duas junções de condutores de materiais diferentes quando elas estão a
temperaturas distintas"  é uma definição adequada para:                                                     
Escolha uma opção:
a. Efeito Seebeck  
b. Efeito Peltier
c. Efeito Joule 
d. Efeito Thomson 
e. Efeito Watt
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: Efeito Seebeck 
Qual desses dispositivos explora o efeito Seebeck para geração de energia elétrica?
Escolha uma opção:
a. Gerador termoelétrico (TEG) 
b. Gerador de energia hidrelétrica 
c. Geradores a Diesel/Gasolina
d. Placa solar fotovoltaica
e. Gerador eólico
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: Gerador termoelétrico (TEG)
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Questão 3
Incorreto
Atingiu 0,00 de 2,00
Questão 4
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Num experimento como esse, que explora o efeito Seebeck a partir das medidas de , é possível resultar num
coeficiente angular negativo ( )?
Escolha uma opção:
a. Sim, pois embora a segunda lei da termodinâmica aponte que o valor deva ser sempre positivo, experimentalmente
isso pode ocorrer se os terminais foram conectados de forma invertida ao multímetro.
b. Sim, isso pode ocorrer pois segundo a primeira lei da termodinâmica, pouco importa a direção do fluxo de energia,
desde esta seja conservada.
c. Um experimento deste tipo nunca daria resultado negativo pois isso violaria a segunda lei da termodinâmica. 
V × ΔT
α < 0
Sua resposta está incorreta.
A resposta correta é: Sim, pois embora a segunda lei da termodinâmica aponte que o valor deva ser sempre positivo,
experimentalmente isso pode ocorrer se os terminais foram conectados de forma invertida ao multímetro.
Se considerarmos a linearização para a tensão elétrica da junção como apresentada no roteiro, onde e ,
o coeficiente linear da reta será: 
Escolha uma opção:
a. 
b.
c.
d.
e.
y = V x = −TV TR
0
TR
α
TV
V
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: 0
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Questão 5
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Questão 6
Correto
Atingiu 2,00 de 2,00
Segundo o roteiro, qual deve ser o cuidado tomado com as pedras de gelo?
Escolha uma opção:
A. Elas devem ser colocadas em uma proporção aproximadamente meio a meio com água no copo vermelho.
B. Elas não devem entrar no copo. 
C. Elas devem ser colocadas em abundância no início.
D. Elas não devem ser colocadas junto com a água no início.
Sua resposta está correta.
As respostas corretas são: Elas não devem entrar no copo., Elas não devem ser colocadas junto com a água no início.
A expressão para determinar a eficiência de uma máquina térmica que atua entre duas fontes térmicas a temperaturas e 
, sendo , em ciclo de Carnot é: 
Escolha uma opção:
a. 
b. 
c. 
d. 
e. 
TQ
TF >TQ TF
=ϵC
−TQ TF
TQ
=ϵC
−TQ TF
TF
=ϵC
+TQ TF
TQ
=ϵC
+TQ TF
TF
=ϵC
TQ
−TQ TF
Sua resposta está correta.
A resposta correta é: =ϵC
−TQ TF
TQ
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Questão 7
Parcialmente correto
Atingiu 35,00 de 72,00
Parte 1
Neste experimento, utilizamos o aparato experimental como apresentado no roteiro. A temperatura de referencia do copo
branco foi medida com um termometro de vidro com graduações de 1°C,obtendo o valor de °C e a resistência do
sistema foi medida (com a escola de melhor precisão para o valor) com o multímetro Minipa (ET-2075B), obtendo o valor de 
. 
Informação importante: Lembre-se que as incertezas das medidas devem ser apresentadas sempre com apenas 1 (um)
algarismo significativo e a medida deve conter o mesmo número de casas decimais que a sua incerteza.
Considerando estas informações, determine:  
A incerteza da medição da temperatura de referência: 
       
0.5 
Uma possível resposta correta é: 0.5
°C
A incerteza da resistência:
         
0.5 
Uma possível resposta correta é: 0.5
  
Parte 2
Foram coletados os dados da temperatura do copo vermelho ( ) utilizando um termopar, cuja incerteza é de ,  e da
tensão medida nos terminais ( ) [ adote como incerteza para todas as medidas de tensão mV], apresentados na
tabela que se segue.  
Considere a diferença de temperaturas dada por .  Determine a incerteza da diferença de temperatura (que
será a mesma para todas as medidas):  
A incerteza da diferença de temperatura:  
       
1 
Uma possível resposta correta é: 1
°C
 Preencha os valores da diferença de temperatura  na tabela.  
Medida (⁰C)       (mV)              (⁰C)      
1 3 -0.7
-23.2 
Uma possível resposta correta é: -23
2 12 -0.6
-14.2 
Uma possível resposta correta é: -14
3 18 -0.3
-8.2 
Uma possível resposta correta é: -8
= 26.2TR
R = 5.5Ω
=σTR
=σR
Ω
TV C1
o
V = 0, 1σV
ΔT = −TV TR
=σΔT
ΔT
TV V ΔT
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Medida (⁰C)       (mV)              (⁰C)      
4 26 0.1
-0.2 
Uma possível resposta correta é: -0
5 33 0.3
6.8 
Uma possível resposta correta é: 7
6 40 0.7
13.8 
Uma possível resposta correta é: 14
7 47 1.2
20.8 
Uma possível resposta correta é: 21
Parte 3
Com os dados apresentados na parte 1 e 2 e usando o modelo linear,  , determine, usando o método de
mínimos quadrados (MMQ), os coeficientes e , do gráfico de tensão elétrica   ( (mV)) versus a diferença de temperatura (
): 
=
 
0.044 
Uma possível resposta correta é: 0.044
 
0.003 
Uma possível resposta correta é: 0.003
mV/⁰C
B=
 
0.13 
Uma possível resposta correta é: 0.12
 
0.05 
Uma possível resposta correta é: 0.04
mV
Parte 4
Vamos analisar a junção como uma máquina térmica,  utilizando o valor de  (e desprezando B) e a resistência da junção,
determine a potência útil da máquina ( ), quando a temperatura do copo vermelho é  =70 C e o copo branco está a
temperatura . 
     
 
675290,88 
Uma possível resposta correta é: 0.68
   
 
Podemos estimar, considerando as caracteríscas da junção, que a potencia total da fonte quente absorvida é   1.58 10
 W, quando a temperatura no copo vermelho é  =70 C e o copo branco está a temperatura . Nestas condições, qual
é a eficiência da máquina térmica.  
TV V ΔT
V = α( − ) + BTV TR
α B V
ΔT = −TV TR
α ±
±
α
PW TV
∘
TR
=PW μW
=PQ ×
−2 TV
∘ TR
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Questão 8
Incorreto
Atingiu 0,00 de 2,00
      
4274000 
Uma possível resposta correta é: 4.26
   
(10 )
Para efeito de comparação, determine a eficiência equivalente ao de uma máquina de Carnot, operando entre as
temperaturas e 70 C.
     
   
62571 
Uma possível resposta correta é: 12770
   
(10 )
ϵ = × −5
TR =TV
∘
=ϵC ×
−5
Suaresposta está parcialmente correta.
Respondeu corretamente a 7 partes desta questão.
Com base nos resultados esperados para a questão anterior em relação a potência útil ( ), eficiência da máquina ( ) e a
eficiência de uma máquina de Carnot ( ), assinale TODAS as alternativas CORRETAS: 
Escolha uma ou mais:
a. A eficiência desta máquina de Seebeck é comparável a eficiência de Carnot, o que mostra que é uma máquina
térmica muito eficiente. 
b. A eficiência desta máquina de Seebeck é muito menor que a eficiência de Carnot, o que mostra que é uma máquina
térmica pouco eficiente.  
c. Os resultados de eficiência das máquina térmicas de Seebeck e Carnot estão de acordo com o esperado pela
Segunda Lei da Termodinâmica. 
d. A máquina térmica de Seeback aproveita muito mal a potência total fornecida pela fonte quente, ou seja, a
conversão de calor em trabalho útil é muito baixa se comparado ao esperado para uma máquina de Carnot. 
e. O resultado de eficiência da máquina de Seebeck em relação ao da máquina de Carnot mostra que o
funcionamento desta máquina viola a Segunda Lei da Termodinâmica. 

f. Pela segunda lei da termodinâmica, uma máquina de Seebeck poderia ter uma eficiência maior que a máquina de
Carnot, apenas no caso de ser atuasse como um refrigerador. 
g. Pelos resultados de eficiência observados em nosso experimento, este dispositivo seria bastante ineficiente para ser
usado como um gerador termoelétrico. 
PW ϵ
ϵC
Sua resposta está incorreta.
As respostas corretas são: A eficiência desta máquina de Seebeck é muito menor que a eficiência de Carnot, o que mostra
que é uma máquina térmica pouco eficiente. , Os resultados de eficiência das máquina térmicas de Seebeck e Carnot estão
de acordo com o esperado pela Segunda Lei da Termodinâmica. , A máquina térmica de Seeback aproveita muito mal a
potência total fornecida pela fonte quente, ou seja, a conversão de calor em trabalho útil é muito baixa se comparado ao
esperado para uma máquina de Carnot. , Pelos resultados de eficiência observados em nosso experimento, este dispositivo
seria bastante ineficiente para ser usado como um gerador termoelétrico. 
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