Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA - FT12 FISICA B GERAL E EXPERIMENTAL – IEF102 UNIDADE IV – CALIBRAÇÃO DE UM TERMOPAR ALUNA: LETÍCIA MORAES DE CARVALHO FILARDI PARCEIROS: GILCLLYS DE SOUZA COSTA BRUNO MOLINARI SEABRA Data do experimento: 05/05/17 Manaus, 2017 LETÍCIA MORAES DE CARVALHO FILARDI RELATÓRIO DE FÍSICA EXPERIMENTAL B Calibração de um termopar Manaus, 2017 Relatório apresentado como requisito parcial para obtenção de nota na disciplina IEF 102 - Física Geral e Experimental B, ministrada pelo Prof. Dr. Oleg Grigorievich Balev, no curso de Engenharia Química, na Universidade Federal do Amazonas. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO...............................................................................................03 2. MATERIAIS E MÉTODOS.............................................................................04 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL............................................................04 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES..................................................................05 5. CONCLUSÃO................................................................................................05 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................06 3 1. INTRODUÇÃO Um termopar é um sensor utilizado para a medição da temperatura. Ele é constituído de dois metais distintos, unidos por suas extremidades e ligados a um termômetro termopar ou outro dispositivo com capacidade termopar, na outra extremidade. Quando configurado corretamente, termopares podem fornecer medições de temperatura em uma ampla faixa de temperatura. Um termopar é também conhecido por sua versatilidade como sensor de temperatura, portanto, normalmente são utilizados em uma ampla gama de aplicações - desde um termopar de uso industrial à um termopar regularmente encontrado em utilitários e aparelhos regulares. Devido à sua vasta gama de modelos e especificações técnicas, é extremamente importante entender a sua estrutura básica, como um termopar funciona, suas escalas para melhor determinar qual é o tipo certo e material do termopar para sua aplicação. 4 2. MATERIAS E MÉTODOS 2 pedaços de fios constatan 1 pedaço de fio de cobre 1 ebulidor de imersão 1 termômetro 1 voltímetro 1 haste 2 grampos com isoladores 2 fios de conexões 1 recipiente com água 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Primeiramente, fez-se a montagem de acordo com a figura 1, demostrada a seguir: Figura 1 – Termopar Nesse experimento, a junção de referência foi deixada a temperatura ambiente. A junção de medida do termopar foi mergulhada na água à temperatura ambiente. A temperatura da água foi medida, com um termômetro de mercúrio, e devidamente anotada, sendo esta denominada To °C, onde To = 24,4 °C. A diferença de potencial (ddp) foi medida com um voltímetro, na escala V. A ddp na temperatura ambiente foi de 0,1 V. Esta foi medida em diversos valores, de acordo com a tabela abaixo: Temperatura (°C) DDP (V) (To + 5) °C 0,2 (To + 10) °C 0,5 (To + 15) °C 0,7 (To + 20) °C 0,9 5 (To + 25) °C 1,1 (To + 30) °C 1,3 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Fez-se um gráfico da diferença de potencial (DDP) do termopar em função da temperatura da água (gráfico 1). Gráfico 1 - DDP em função da temperatura Pela inclinação da reta, ou slope, temos o coeficiente de Seebeck, sendo este 0,04286. Portanto, a equação de calibração do termopar é V(T) = -1,01238 + 0,04286T. 5. CONCLUSÃO O termopar é um equipamente muito útil para a medição de temperatura, pois possui uma precisão considerável. Com isso, fez-se um experimento onde calibrou-se um termopar. Sabendo que o termopar se utiliza do efeito termoelétrico (Efeito Seebeck), onde gera-se tensão elétrica para excitar os elétrons para medir a diferença de temperatura entre dois objetos. Observou-se nesse experimento que conforme a tensão aumentava, a temperatura também aumentava, obtendo a equação V(T) = - 1,01238 + 0,04286T. Assim, conclui-se que o termopar pode trabalhar com mínimas variações de temperatura, o que garante a exatidão do equipamento. 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CAPUANO,F.G; MARINO, M.A.M. Laboratório de Eletricidade e Eletrônica. 21ª Edição. Editora São Paulo: Erica,2005. HALLIDAY, D.; and RESNICK, R. Física 4a ed., volume 4. Livros Técnicos e científicos, Rio de Janeiro, 1983. MARTINS, N. Introdução à teoria da eletricidade e do magnetismo. 2a ed. Edgard Blucher, São Paulo, 1975. RAMALHO; NICOLAU; TOLEDO. Os fundamentos da Física. Vol.03,7ªed. Editora Moderna. SERWAY, R.A.; J EWETT Jr., J. W. Princípios de Física, volume 3. Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2004.