A MEDIÇÃO DE TEMPERATURA E CALIBRAÇÃO

Relatório de EMEi08 - Laboratório de Fenômenos de Transporte

Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI - Campus Avançado de Itabira. Itabira, MG, Brasil.

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RELATÓRIO: PRÁTICA 1 - MEDIÇÃO DE TEMPERATURA E CALIBRAÇÃO - LABORATÓRIO DE FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Walter Gabriel de Abreu Junior

2019001534, Turma T05, Instituto de Engenharias Integradas (IEI), Unifei – Campus Itabira, Rua Irmã Inove Drumond, 200 – Distrito Industrial II, Itabira - MG

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Resumo. O presente relatório tem como objetivo a medição da temperatura de um líquido (H2 O), que será aferida com a utilização de um dispositivo que demonstra o resultado em graus Celsius [ºC] e um dispositivo que faz a relação da temperatura com a resistência do H2O e nos fornece o resultado em Ohms [Ω]. Tais dispositivos são conhecidos como termopares. Com isso, é possível tirar conclusões das propriedades termoelétricas do H2O. Serão realizados também, cálculos para criação de uma nova escala de temperatura, com dados aferidos por discentes de turmas anteriores e disponibilizados pelo docente. Ademais, a fim de que o experimento tenha maior grau de confiabilidade, fica registrado que foi realizado na cidade de Itabira-MG, sob altitude média de 766 metros em relação ao mar (sendo a temperatura de ebulição da água de 97,98ºC), sob pressão atmosférica de 94,3kPA, com unidade relativa do ar em 77%. Tais dados apresentados, quando variados, podem influenciar no resultado do experimento. Por fim, dado o exposto, será possível aferir a temperatura da água, bem como sua resistência, em diferentes tempos de aquecimento e resfriamento.

Palavras-chave: água, temperatura, aferir, termopares.

Abstract. The purpose of this report is to measure the temperature of a liquid (H2 O), which will be measured using a device that demonstrates the result in degrees Celsius [°C] and a device that relates the temperature to the resistance of the H2O and in the main the result in Ohms [Ω]. Such devices are known as thermocouples. This makes it possible to take ownership of the thermoelectric properties of H2O. Calculations will also be performed to create a new temperature scale, with data measured by students from previous classes and made available by the teacher. Furthermore, in order for the experiment to have a greater degree of reliability, it is recorded that it was carried out in the city of Itabira-MG, at an average altitude of 766 meters in relation to the sea (with a water boiling temperature of 97.98°C), at atmospheric pressure of 94,3kPA, with relative air unit at 77%. Such data provide, when varied, can result in the result of the experiment. Finally, given the above, it will be possible to measure the water temperature, as well as its resistance, in different heating and cooling times.

Keywords: water, temperature, measure, thermocouples.

1. Introdução

Inicialmente, iremos definir alguns conceitos teóricos a fim de introduzir ao conteúdo do relatório.

Primeiramente, como já mencionado, o experimento será realizado com água (H2O) em estado líquido. A água é uma substância cujas moléculas são formadas por 2 átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio, tendo seu ponto de fusão à 0ºC e sua temperatura de ebulição à 100ºC ao nível do mar, contudo, o experimento a ser relatado, tem diferente pressão atmosférica dada elevação do local de realização, realizando pequenas alterações nos pontos de fusão e ebulição.

A temperatura é uma grandeza que caracteriza o estado térmico de um corpo ou sistema, sendo essa, uma medida do seu potencial térmico. Isto é, a temperatura diz respeito à medida da energia cinética que está relacionada com movimento das partículas. Quanto maior for a agitação das partículas, maior será a temperatura, independente do estado físico que se encontra a água. Com isso, torna-se possível aferir o grau de energia de um corpo comparando-o com outro corpo de referência. Quando mais alta a temperatura de um corpo, mais suas moléculas ficam agitadas. Ademais, a título de conhecimento, não existe uma temperatura máxima conhecida por estudos, o que significa que a temperatura pode subir infinitamente, contudo, há uma temperatura mínima, onde não há agitação das moléculas, sendo conhecida como Zero Absoluto, que, na escala Celsius [ºC] é de -273,15ºC.

Com o conceito de temperatura definido, devemos agora entender o Calor. O Calor é a transferência de energia térmica entre corpos que estejam em diferentes temperaturas. Apesar de não estar diretamente relacionado a temperatura, o calor não é uma nova grandeza, mas sim o fluxo de energia térmica entre diferentes corpos dada a diferença de temperatura.

Por fim, os dispositivos direcionados a aferir a temperatura de corpos são os termopares, que, nada mais são, do que sensores de temperatura. Normalmente, um termopar dispõe de dois metais distintos, unidos por suas extremidades formando um circuito fechado, gerando uma força eletromotriz (FEM), que, quando está conectado a um instrumento de leitura, consegue ler a temperatura do termopar.

1. OBJETIVOS

Os objetivos a serem alcançados nesse relatório dizem respeito a obter os valores de temperatura e efetuar os cálculos para calibração e transformação do sinal elétrico em Ohms [Ω] para temperatura em Celsius [ºC]. Para tal, serão utilizadas as equações (funções) de referência.

1. MATERIAIS UTILIZADOS

Neste, serão apresentados os materiais que serão utilizados durante a tarefa prática.

a) Placa Plástico;

       b) Recipiente de aço inoxidável isolado;

       c) Manômetro De Bourdon (Termômetro Bimetálico);

       d) Frasco Azul Isolado;

       e) Cavalete (Suporte);

       f) Suporte Rígido Para Diversas Sondas;

       g) Blindagem Da Irradiação;

       h) Agitador;

       i) Tubo De Exaustão;

       j) Console Elétrico Armfield TH1 Temperature Measurement And Calibration;

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Figura 1. Console elétrico Armfield TH1 TEMPERATURE MEASUREMENT AND

CALIBRATION.

       k) Aqueccedor;

       l) Visor De Vidro;

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Figura 2. Visor de vidro.

       m) Termômetro De Resistência Em Platina (PT100 REF [ºC])

       n) Termômetro De Resistência Em Platina (PT100 IND [ºC])