Relatório termo1 - Medidas experimentais de temperatura

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Instituto de Engenharia Mecânica

Laboratório de EME 503 (Termodinâmica)

Curso: Engenharia Mecânica Aeronáutica – Turma: P2

RAFAEL AUGUSTO CINTRA - 31799

RELATÓRIO-MEDIDA EXPERIMENTAL DE TEMPERATURA

ITAJUBÁ

2015

RAFAEL AUGUSTO CINTRA

RELATÓRIO-MEDIDA EXPERIMENTAL DE TEMPERATURA

Relatório apresentado como requisito de avaliação para o 1º Laboratório da disciplina de Termodinâmica, ministrada pela Prof.ª: Lucilene de Oliveira Rodrigues.

ITAJUBÁ

2015

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ....................................................................................................... 4

2. OBJETIVO .............................................................................................................. 5

3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ......................................................................... 5

4. TIPOS DE MEDIDORES DE TEMPERATURA ................................................ 6

4.1 Medição de temperatura por efeito mecânico: .............................................. 6

i) Termômetro de dilatação de liquido .................................................................. 6

ii) Termômetro de expansão de sólido (Termômetro bimetálico) .......................... 6

iii) Termômetro por pressão................................................................................. 7

iv) Termômetro de Bulbo (A Filled System Thermometer or Pressure-actuated Thermometer) ............................................................................................................ 7

4.2 Medição de Temperatura por Efeito Elétrico ............................................... 8

i) Modificação de resistividade elétrica (Termômetro de resistência elétrica) ..... 8

ii) Medição de temperatura por efeito termo-elétrico............................................. 9

4.3 Termômetro de Radiação Infravermelha e Visível..................................... 12

i) Pirómetros ........................................................................................................ 12

ii) Variação de cores ............................................................................................. 12

5. CONCLUSÃO ....................................................................................................... 13

6. REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA..................................................................... 13

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Exemplo de um termômetro por dilatação de líquido (Anacleto, 2007). .......... 6

Figura 2: Termômetro bimetálico. .................................................................................... 7

Figura 3: Termômetro de gás............................................................................................ 7

Figura 4: Termômetro de Bulbo. ...................................................................................... 8

Figura 5: A tensão termoelétrica de Seebeck (UFSC). ..................................................... 9

Figura 6: Termopar ......................................................................................................... 10

Figura 7: Termopar com indicar digital de temperatura. (UFSC) .................................. 10

Figura 8: Exemplo de pirómetro de radiação infravermelho (Anacleto, 2007). ............. 12

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1. INTRODUÇÃO

O ramo da física que investiga os fenômenos relacionados especificamente com a energia térmica, é a Termologia, referindo-se a temperatura, que é a grandeza termodinâmica intensiva comum a todos os corpos que estão em equilíbrio térmico.

Para o estudo da termodinâmica, faz se necessário compreender a lei zero da termodinâmica, e pode ser reconstruída na forma “Se três ou mais sistemas estiverem em contato térmico entre si, e se todos estiverem em equilíbrio em conjunto, então qualquer dois deles separadamente estão em equilíbrio térmico entre si."(Pécora, 2005). Ou seja, caso objetos que em contato estejam em equilíbrio térmico, sua temperatura por exemplo será a mesma para todos os objetos.

O objetivo de medir e controlar as diversas variáveis físicas em processos industriais é obter produtos de alta qualidade, com melhores condições de rendimento e segurança, a custos compatíveis com as necessidades do mercado consumidor (UFSC).

O processo de medição de temperatura dos corpos, é definida pelo termo termometria, e é essencial em diversos segmentos do mercado como indústrias químicas, siderúrgicas, de plástico e de papel, alimentar, farmacêutica, automóvel, aviação, entre outras (Anacleto, 2007).

Para se quantificar a temperatura existem diversas escalas de temperatura como:

 Graus Celsius (°C): A escala de temperatura de Celsius usou como referência a água, considerou em sua escala que 0°C seria o ponto de fusão da água e 100°C o ponto de ebulição da água. Essa escala é utilizada na maioria dos países do mundo, incluindo o Brasil (UFSC).

 Kelvin: Seguiu a escala de Celsius porém definiu sua temperatura zero, a partir de experimento de modo a estimar o zero absoluto, ou seja, é a temperatura mais baixa que um sistema pode atingir (UFSC).

Para se determinar a temperatura de um corpo, existem diversos equipamentos para realizar sua medição, o tipo a ser utilizado depende da aplicação particular pretendida.

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2.