Relatório 4

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
FACULDADE DE TECNOLOGIA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA
PROFESSOR: Oleg Grigorievich Balev
IEF102 – Física geral e experimental B
KIMBERLY DO NASCIMENTO LEÃO
Nº de Matrícula: 21751275
TURMA 2
 
RELATÓRIO – UNIDADE 4: CALIBRAÇÃO DE UM TERMOPAR
Parceiros:
Izabela Damas Giroldo
José Felipe Gomes Lima
Mayra Paula de Souza e Sousa
Data do Experimento: 20/04/2018
MANAUS - AM
2018
INTRODUÇÃO TEÓRICA
Termopares são termômetros bastante utilizados, na indústria e em laboratórios de pesquisa, para medições em uma ampla faixa de temperatura, podendo cobrir de ~70 a ~2000 K (aproximadamente de -200 a 1700 ºC). Por se basear na medição de uma diferença de potencial, um termopar apresenta facilidade de leitura e de monitoramento de temperatura à distância e é de fácil adaptação em sistemas de controle e automação.
O efeito Seebeck consiste na relação de potencial elétrico e temperatura do material condutor. Quando um material ou mais sofrem uma variação de temperatura, esta pode ser determinada através da variação de diferença de potencial. Portanto, este princípio termoelétrico utiliza-se de termopares para medição de temperatura em graus Celsius através de uma diferença de potencial (mV). Para cada material pode-se determinar o coeficiente da equação da força eletromotriz para todas temperaturas, estes valores também podem ser encontrados normalizados em tabelas de acordo com determinadas temperaturas para cada tensão.
Equação da força eletromotriz: 
    (1) 
Através da seguinte equação podemos figurar um gráfico com a relação força eletromotriz e temperatura:
	(2)
Detalhando a equação temos as componentes da relação anterior, de onde utilizaremos o coeficiente angular A:
   (3)
À partir do coeficiente angular é possível determinar o coeficiente Seebeck utilizando da relação tangencial:
    (4)
Sendo assim temos o coeficiente que juntamente do valor de temperatura inicial será determinado o valor da temperatura para cada valor de tensão. Temos então uma relação direta de tensão e temperatura.
OBJETIVO
Calibrar um Termopar
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Material Necessário
2 pedaços de fio de constantan
1 pedaço de fio de cobre
1 ebulidor de imersão
1 termômetro
1 voltímetro
1 haste
2 grampos como isolantes
2 fios de conexões
1 recipiente com água
Procedimento Experimental
Montou-se o sistema conforme a figura abaixo.
 
Sistema de Calibração do Termopar.
Mergulhou-se a junção de medida do termopar na água a temperatura ambiente. Feito isso, mediu-se, com o voltímetro, a diferença de potencial e, com o termômetro de mercúrio, a temperatura da água (To).
Mediu-se a diferença de potencial no termopar para diversos valores de temperatura e montou-se uma tabela.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Após a montagem do sistema, foi registrado o valor da temperatura inicial. Em seguida, como os dados obtidos na tabela, construiu-se um gráfico relacionando a temperatura (ºC) e a diferença de potencial (V):
To = 30,6 ºC
Tabela 1: Valores da ddp anotados.
	Temperatura (ºC)
	Diferença de potencial (mV)
	(To + 5) = 35,6
	0,4
	(To + 10) = 40,6
	0,5
	(To + 15) = 45,6
	0,8
	(To + 20) = 50,6
	1,0
	(To + 25) = 55,6
	1,3
	(To + 30) = 60,6
	1,5
CONCLUSÃO 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
YOUNG, H.D.; FREEDMAN, R. A. Física 3 – Eletromagnetismo. 12º ed. São Paulo: Addison Wesley, 2009.
GUSSOW, M. Eletricidade Básica. 2º ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.