DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE TEMPERATURA EM FUNÇÃO DA RESISTÊNCIA ELÉTRICA

LABORATÓRIO 1: DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DE TEMPERATURA EM FUNÇÃO DA RESISTÊNCIA ELÉTRICA

GUZON, Ani

CRITSTIANO, Maiara

SOARES, Manoula

ULBRA – Engenharia Química

Resumo. Este documento apresenta o relato experimental realizado no laboratório de instrumentação da Universidade Luterana do Brasil, na disciplina de Instrumentação e Controle.Tendo como objetivo principal a coleta de dados da resistência elétrica em função da temperatura através dos ensaios realizados.

Palavras-chave: resistência elétrica, temperatura, instrumentação.

1. INTRODUÇÃO

        A temperatura possui vários métodos utilizados para sua medição, um dos mais utilizados envolve a relação de temperatura e resistência elétrica dos materiais. Isso ocorre, pois sabe-se que a resistência de um condutor varia com a temperatura. Nos metais, com o aumento da temperatura ocorre o aumento da resistência. Há materiais que ocorre o contrário, a resistência diminui à medida que a temperatura aumenta. Temos como exemplo para esta situação, o carbono e o telúrio.

        O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um experimento do qual se possa determinar um modelo matemático de medição de temperatura da água em função das medidas de resistência em (ohms), tendo presente todo tratamento estatístico envolvido no processo.

1. METODOLOGIA

        A atividade prática foi realizada no laboratório de instrumentação, durante a disciplina de instrumentação e controle.

1. Materiais

        Para realização da atividade prática foram utilizados os seguintes materiais:

- 2 copos de Becker 250 ml;

- 1 aquecedor;

- 1 termômetro de vidro;

- 1 sensor de temperatura;

- 1 multímetro, marca Fluke, modelo nº115.

1. Procedimentos

        Com objetivo de estabelecer uma relação entre resistência elétrica e a temperatura, realizou-se o aquecimento de 250 ml de água (com temperatura inicial de aproximadamente 26,5°C), dentro de um copo de Becker, com auxilio de uma chapa de aquecimento. Na água foram imersos o termômetro de vidro e o sensor do multímetro.

        Nos momentos em que o termômetro atingia as temperaturas de 30°C, 40°C, 50°C, 60°C, 70°C e 80°C, eram registradas as resistências medidas através do multímetro. De forma a aumentar a confiabilidade do ensaio, este procedimento foi realizado em sete séries. Sendo que a partir da sexta medida foi utilizado 150 ml de água, uma quantidade menor, devido ao pouco tempo para concluir o experimento no laboratório.

1. RESULTADOS E CONCLUSÕES

        Na tabela 1 são apresentados os resultados obtidos durante o procedimento experimental dos ensaios realizados.

Temp. (°C)	Med. 1 (kΩ)	Med. 2 (kΩ)	Med. 3 (kΩ)	Med. 4 (kΩ)	Med. 5 (kΩ)	Med. 6 (kΩ)	Med. 7 (kΩ)
30	8,010	7,675	7,203	7,870	7,911	7,901	7,963
40	4,801	5,101	5,038	5,091	5,100	5,110	5,100
50	3,491	3,370	3,342	3,320	3,367	3,390	3,340
60	2,360	2,260	2,260	2,260	2,270	2,250	2,240
70	1,620	1,571	1,530	1,570	1,550	1,542	1,530
80	1,159	1,100	1,090	1,100	1,090	1,078	1,080

Tabela 1: Resultados do experimento.

        A partir destes dados, é possível a determinação do valor médio das medições em cada temperatura, além do desvio padrão, conforme mostrado na tabela 2.

Temp. (°C)	Média (kΩ)	Variância	Desvio Padrão
30	7,790	0,078	0,280
40	5,049	0,013	0,112
50	3,374	0,003	0,056
60	2,271	0,002	0,040
70	1,559	0,001	0,032
80	1,100	0,001	0,028

Tabela 2: Média, variância e desvio padrão dos valores de resistência medidos.

        Em destaque temos o maior desvio padrão observado, que também pode ser denominado como a incerteza das medições. Conhecendo as médiasde resistência para cada temperatura, plotou-se o Gráfico 1.

[pic 1]

Gráfico 1: Demonstração da relação da resistência em função da temperatura