Projeto - Higrômetro de Fio de Cabelo

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UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGROVETERINÁRIAS – CAV 
ENGENHARIA AMBIENTAL 
 
 
 
 
 
BIANCA LIEBL 
CAMILA BRANCO 
NATÁLIA SPÍNDOLA 
TACIANA FURTADO RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
HIGRÔMETRO DE FIO DE CABELO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LAGES, SC 
2015 
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SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................. 2 
2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ....................................................................................... 3 
3 PROCESSO DE MONTAGEM ................................................................................................... 4 
4 CONCLUSÃO ............................................................................................................................... 6 
5 REFERÊNCIAS ............................................................................................................................ 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
Este trabalho irá apresentar a construção de um higrômetro de fio de cabelo, sua 
importância, aplicações e sua história de criação. 
Higrômetros são instrumentos utilizados para medir a umidade do ar e a criação de tal 
aparelho foi de grande importância. Um dos primeiros pontos que se pode citar é sua relação 
com a saúde humana. Quando a umidade é baixa, os problemas de saúde como sinusite, 
alergia e asma podem agravar-se, já níveis de umidade muito altos acabam favorecendo a 
proliferação de fungos, mofos, bolores e ácaros. Segundo a OMS (Organização Mundial da 
Saúde) níveis bons de umidade do ar estão acima de 60%. Entre 20% e 30% são considerados 
baixos, entre 12% e 20% indicam estado de alerta e abaixo de 12% estado máximo de alerta 
(DOMINGOS, 2012). 
Outro ponto que merece atenção é a relação da umidade do ar com o meio ambiente. A 
qualidade do ar está relacionada com a umidade presente neste, quanto menor a umidade 
maior é a concentração de poluentes. Observa-se isso facilmente em grandes centros urbanos, 
onde com altas temperaturas, pouca chuva e muitas fontes de poluição pode-se até mesmo 
observar a camada de poluentes formada no ar. Além disso, muitas espécies de flora 
necessitam de condições climáticas de alta umidade para realizarem seus processos 
metabólicos. Com esses conhecimentos já se pode entender a importância e aplicação do 
higrômetro na área de climatologia, meio ambiente e saúde. 
Atualmente os higrômetros mais usados são os elétricos e os químicos. Os higrômetros 
elétricos funcionam devido à variação da resistência elétrica de uma substância com a 
umidade atmosférica, são utilizados eletrodos metálicos revestidos com sais que captam a 
umidade atmosférica e fazem variar a resistência elétrica dos eletrodos, fazendo com que uma 
determinada resistência corresponda a uma determinada umidade. Já nos higrômetros 
químicos a umidade atmosférica é determinada a partir do aumento de massa de uma 
substância hidrofílica devido ao vapor de água captado. 
 Contudo, as primeiras ideias de medição da umidade se deram no século XV com a 
observação de que a lã aumenta o peso com a umidade. A partir daí diversas ideias e 
instrumentos de medição da umidade começaram a surgir, até que o suíço Horace Bénédict de 
Saussure, em 1783, criou um higrômetro que se baseava na mudança do comprimento do fio 
de cabelo conforme havia mudança da umidade do ar, o higrômetro de fio de cabelo, tema 
deste trabalho. 
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2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO 
 
O higrômetro de fio de cabelo baseia-se nas variações de comprimento de um ou mais 
fios de cabelo, conforme se encontrem secos ou úmidos; o material está sujeito à ação de um 
contrapeso e é enrolado em uma polia cujo eixo comporta um ponteiro que se desloca sobre 
um mostrador (GRASS; GIEGER; HAEFFNER, 2012), conforme a figura abaixo: 
 
 
A estrutura do fio de cabelo é formada por cutículas, córtex, complexo da membrana 
celular e medula, estas são bastante porosas e, portanto, hidrofílicas, o que faz com que o fio 
varie de volume e comprimento quando exposto a diferentes variações de umidade 
(WAGNER et. al, 2006). Os mais precisos são os feitos com fios loiros, que são mais 
sensíveis à umidade por motivos biológicos. 
Para calibrar os dois extremos da escala desse tipo de higrômetro, usa-se um secador 
de cabelo para secá-lo completamente, até que o ponteiro pare de se mover e é onde sua 
localização é marcada como 0%. Para indicar o ponto máximo da escala, ou seja, umidade 
relativa de 100% coloca-se o higrômetro sobre uma toalha molhada e sob uma esponja 
molhada por cerca de quinze minutos. 
Para permitir que a água penetre no cabelo de forma mais eficaz, passe-se em uma 
solução de álcool isopropílico. Isso remove todos os óleos presentes no cabelo e o tornará 
mais sensível à umidade (MAHMOOD, 2013). 
Porém, para a calibração do protótipo que serviu como base para a elaboração desse 
trabalho foi feito um tipo de calibração um pouco diferente, o qual foi utilizado um 
higrômetro digital. A forma utilizada será explicada no tópico abaixo. 
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3 PROCESSO DE MONTAGEM 
 
 Para criação do protótipo do higrômetro de fio de cabelo foram necessários os 
seguintes materiais: 
 Agulha 
 Álcool 
 Cola 
 Fio de cabelo 
 Madeira 
 Pregos 
 Rolha 
A montagem do instrumento é bem simples, utiliza materiais que geralmente tem-se 
em casa e que são fáceis de encontrar. 
Primeiramente foram utilizados dois pedaços de madeira, um deles serviu como base, 
e o outro os demais materiais foram fixados para criar o aparelho, as duas madeiras foram 
pregadas em um formato de troféu (base deitada, e outra madeira em pé). Feito isso, com um 
prego fixou-se a rolha na madeira que está em pé, mas deixando-a um pouco solta para que o 
cabelo consiga movimentá-la conforme aumenta ou diminui seu comprimento com a variação 
da umidade. Presa na rolha fica a agulha, que servirá como ponteiro. Outro prego é fixado na 
parte de cima da madeira que está em pé, e nele é enrolado o fio de cabelo e que para que não 
desprenda colocamos um pouco de cola. O fio de cabelo é esticado e enrolado na rolha, e, 
feito isso o higrômetro já está pronto. A imagem a seguir ilustra o aparelho: 
 
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Um dos cuidados que se deve ter na montagem de tal aparelho, é que antes de se 
prender o fio de cabelo, ele seja lavado com álcool ou detergente para retirar qualquer sujeira 
ou gordura que atrapalhe a absorção de umidade pelo fio. 
Para a criação da escala utilizou-se um higrômetro digital. Após montado o aparelho, o 
mesmo foi deixado um pouco em descanso e em seguida foi marcado o lugar que o ponteiro 
indicava e com o higrômetro digital obteve-se a informação de qual a umidade do local 
naquele instante e tal valor foi colocado no local onde o ponteiro indicava no higrômetro de 
fio de cabelo. Em seguida tanto o protótipo quanto o aparelho digital foram levados para um 
lugar mais úmido onde foi realizado o mesmo processo: esperou-se um tempo para que o 
cabelo absorvesse a umidade, tal valor foi marcado no local onde o ponteiro se encontrava e 
com o higrômetro digital obteve-se o valor da umidade naquele instante, e assim foi criada a 
escala. 
O funcionamento se dá naturalmente, com o aumento da umidade o fio de cabelo 
expande aumentando seu comprimento, com isso o cabelo envolto na rolha afrouxa e a mesma 
gira, assim o ponteiro marca a umidade naquele local. Caso a umidade diminua o processo 
inverso acontece,o cabelo se contrai e puxa a rolha para cima, fazendo com que ela gire e 
assim o ponteiro marca um novo valor de umidade. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 CONCLUSÃO 
 
O presente relatório apresentou a construção e experimentação de um higrômetro de 
fio de cabelo para determinar a umidade relativa do ar. Este instrumento tem como vantagem 
ser confeccionado com materiais simples, fáceis de serem encontrados e com preços 
acessíveis, sem requerer nenhum tipo de bateria. No entanto também existem aspectos 
negativos no funcionamento do protótipo, como a resposta lenta às mudanças de umidade e a 
dificuldade para manuseá-lo, já que o fio cabelo arrebenta com certa facilidade, e exige 
manutenção regular para evitar o ressecamento e a quebra do fio, devendo este ser 
tratado/trocado constantemente. Outro aspecto negativo é que o fio de cabelo pode sujar com 
o tempo, o que compromete a absorção de umidade, devido a isto existe uma diminuindo na 
sua exatidão e rapidez na resposta a mudança de umidade. 
Este experimento para determinação da umidade relativa, apesar de suas vantagens, 
não pode ser considerado um método técnico devido a pouca exatidão na sua medição, mas é 
muito interessante para literalmente observar a mudança de umidade, uma fez que não temos 
apenas um número indicando seu valor, mas também, mas também o aumento ou diminuição 
de uma grandeza observável, no caso o comprimento do fio de cabelo, assim temos mais do 
que uma visão quantitativa da variação da umidade. 
É muito importante para os acadêmicos a construção de ferramentas que são de sua 
formação e consequentemente da sua área de trabalho, assim podemos desenvolver os 
conhecimentos teóricos e realmente entender o funcionamento de tais instrumentos. 
Evidentemente, pela medição de umidade ser um assunto conhecido, a indústria fornece 
equipamentos mais práticos e exatos, entretanto, a experimentação e criação de protótipos, 
fortalece o conhecimento dos alunos, e esses conhecimentos obtidos podem servir de base 
para a criação de instrumentos mais modernos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 REFERÊNCIAS 
 
CAVASSANI, Arnaldo Farto. Higrômetro de Baixo Custo. 2010. Disponível em: 
<http://cavassani.blogspot.com.br/2010/08/higrometro-de-baixo-custo.html>. Acesso em: 18 
jun. 2012. 
 
DOMINGOS, Tatiane. Meio Ambiente. 2012. Disponível em: 
<http://acervo.diariodaregiao.com.br/novoportal/Noticias/Meio+Ambiente/108139,,Umidade
+do+ar+tem+elevacao,+mas+o+tempo+continua+quente.aspx>. Acesso em: 18 jun. 2015. 
 
GRASS, Jorge; GIEGER, Filipe; HAEFFNER, George. Construção e operação de um 
hifrômetro. 2012. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/medterm/trabalhos/trabalhos-
2012/FilipeGeiger_JorgeGrass_GeorgeHaeffner.pdf>. Acesso em: 22 jun. 2015. 
 
MAHMOOD, Ibtihal. Instruções para um higrômetro caseiro com fio de cabelo. 2013. 
Disponível em: <http://www.ehow.com.br/instrucoes-higrometro-caseiro-fio-cabelo-
como_175490/>. Acesso em: 24 jun. 2015. 
 
 MARGARIDO, Gustavo Neves. Avaliação de medição da umidade relativa do ar pelo 
método de ponto de orvalho usando materiais acessíveis e sistema de controle 
convencional. 2014. Disponível em: <http://ppgac.spo.ifsp.edu.br/wp-
content/uploads/2014/10/Dissert__Gustavo_Medicao_de_Umidade.pdf>. Acesso em: 24 jun. 
2015. 
 
MARTINELLI JUNIOR, Luiz Carlos. Refrigeração e ar condicionado: Psicrometria. 2009. 
Disponível em: <http://www.univasf.edu.br/~castro.silva/disciplinas/FT/Psicrometria2.pdf>. 
Acesso em: 24 jun. 2015. 
 
RIBEIRO, Daniel. Higromêtro. 2012. Disponível em: 
<http://wikiciencias.casadasciencias.org/wiki/index.php/Higrómetro>. Acesso em: 18 jun. 
2015. 
 
WAGNER, R. C. C.; VALENTIM, I. B.; JOECKES, I. Efeito da umidade nos cabelos 
caucasianos e negróides. Sociedade Brasileira de Química. 2006.