Relatório 4 - Calibração de um termopar

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS – UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
GRADUAÇÃO DE ENGENHARIA QUIMICA – FT12 
CURSO DE FISICA GERAL E EXPERIMENTAL B – IEF102 
PROFESSOR DR. OLEG GRIGORIEVICH BALEV 
 
 
 
 
 
 
UNIDADE IV – CALIBRAÇÃO DE UM TERMOPAR 
 
 
 
 
 
Data do experimento: 05.05.2017 
Disciplina: IEF102 - Física geral e experimental B. 
Professor: Dr. Oleg Grigorievich Balev. 
Aluno: Vitória Ingrid Figueira Silveira – 21600847 
Grupo: Vitória Ingrid Figueira Silveira – 21600847 
Jadson Brendo Pantoja dos Santos 
Laís Amorim 
 
 
 
 
MANAUS – AMAZONAS 
MAIO DE 2017 
 
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SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO...................................................................................3 
2. OBJETIVO..........................................................................................3 
3. PARTE EXPERIMENTAL..................................................................3 
4. EXPERIMENTO.................................................................................4 
5. CONCLUSÃO....................................................................................5 
6. REFERÊNCIA...................................................................................6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Se colocarmos dois metais diferentes em contato elétrico,haverá uma diferença de 
potencial entre eles em função da temperatura. Esse efeito é conhecido como efeito 
termoelétrico ou efeito Seebeck. Esse efeito foi descoberto acidentalmente em 1822 pelo 
físico Thomas Seebeck. 
A junção é feita soldando-se dois fios de metais diferentes por suas pontas, sem 
utilizar na solda nenhum outro material que não seja os dois metais. Isto usualmente pode 
ser obtido por um arco elétrico dentro do qual os fios são colocados. É possível obter a junção 
termopar de forma “caseira” enrolando as pontas de dois fios quaisquer de materiais 
diferentes (cobre e constantan por exemplo) e martelando-as. 
A calibração de termopares é um processo de grande importância, por ser o 
responsável pela regulagem correta da temperatura de aparelhos que funcionam 
como sensores de temperatura simples que são muito usados nos mais variados 
processos de medição de temperatura. Um termopar é constituído por dois tipos de 
metais distintos, que ao se juntarem pelas suas extremidades, formam um circuito 
fechado que gera uma força eletromotriz que se conecta a um Instrumento de Leitura, 
responsável por ler a temperatura do processo destes termopares. É aí que entra a 
importância da calibração de termopares, já que é fundamental que a regulagem da 
temperatura seja feita de forma precisa. 
A equação de calibração pode ser dita como ε= α (T2 - T1), onde α é o 
coeficiente de Seebeck, que pode ser obtido a partir da inclinação da reta do gráfico da ddp 
pela temperatura, T1 e T2 são respectivamente a temperatura inicial e a temperatura obtida 
experimentalmente. 
2. OBJETIVO 
Obter a calibração do termopar. 
3. PARTE EXPERIMENTAL 
a. Material necessário 
 2 pedaços de fio de Constantan; 
 1 pedaço de fio de cobre; 
 1 ebulidor em imersão; 
 1 termômetro; 
 1 multímetro; 
 1 haste; 
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 2 grampos isoladores; 
 2 fios de conexões; 
 1 recipiente com água. 
4. EXPERIMENTO 
a. Procedimento experimental 
1º Fez-se a montagem representada na Figura 1. Tendo a junção de referência 
mantida à temperatura ambiente. 
2º Mergulhou a junção de medida do termopar na água à temperatura ambiente. Após 
esse procedimento fez-se a medição, com o multímetro na escala de 200mV, a diferença de 
potencial e, com o termômetro de mercúrio, a temperatura da água T0. Os valores medidos 
se encontram na Tabela 1. 
 
Figura 1 – Montagem do termopar. 
b. Tratamento de dados 
A temperatura inicial T0 = 22,5ºC 
Temperatura (ºC) Diferença de potencial (mV) 
27,5 0,2 
32,5 0,4 
37,5 0,6 
42,5 0,8 
47,5 1,0 
52,5 1,2 
Tabela 1 – Dados obtidos experimentalmente. 
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O gráfico da diferença de potencial no termopar em função da temperatura: 
 
Com base no gráfico e na regressão linear feita, verificou-se que o coeficiente de 
Seebeck (α) desse termopar é constante na faixa de temperatura observada. Sendo ele 
definido: 
α= 0,04 mV / ºC 
A equação de calibração do termopar então se diz: 
ε= α (T2 - T1) 
Logo, a calibração do termopar é: 
ε= 0,04mV/ºC x (27,5 – 22,5)ºC 
ε= 0,02mV 
5. CONCLUSÃO 
Conclui-se então que esta experiência mostrou como obter a calibração de um 
termopar, que assim é preciso ligar o multímetro ao termopar com fios que possuem uma 
curva de força eletromotriz em função da temperatura que seja muito parecida à temperatura 
do termopar, para que este instrumento possa fazer a correção da junta de referência. Estes 
fios que possuem curva de força eletromotriz também podem ser chamados de cabos de 
compensação para calibração de termopares. Assim fez-se a calibração e obteve-se a forca 
eletromotriz igual a 0,02mV. 
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6. REFERÊNCIA 
Site: http://www.uel.br/pessoal/leonimer/termopares 
Site: http://www.pakari.com.br/calibracao-termopares