Atps De Fisica III

Sumário

• Etapa 3 (passo 1 e 2)_________________________________________pág. 2

• Etapa 3 (passo 3 e 4) _________________________________________pág. 3

• Etapa 4 (passo 1) ____________________________________________pág. 4 e 5

• Etapa 4(passo 2 e 3) __________________________________________pág. 6

• Etapa 4 (passo 4) ____________________________________________pág. 7

• Bibliografia _________________________________________________pág. 8

Etapa 3 (Passo 1 e 2)

Aula-Tema: Dilatação térmica de corpos sólidos. Dilatação térmica dos líquidos.

Passo 1

De acordo com esse passo, foi construído um projeto de aquecedor solar com produtos de baixo custo. O material utilizado foi: 16 garrafas pets (2 litros), 16 caixas de leite que foram pintadas de preto, mangueira p6, conexão Y, fita isolante e recipiente de 5 litros.

Passo 2

Como as variações de temperatura afetam os elementos utilizados no transporte de água (encanamentos) e no seu armazenamento?

Com o aumento de temperatura o encanamento pode sofrer com a pressão interna, evaporação da água, amolecimento da tubulação PVC. E no caso da diminuição extrema de temperatura a água pode mudar seu estado liquido para o sólido, entupindo a tubulação. Por isso esses efeitos precisam ser analisados em um projeto para que não ocorram problemas hidráulicos.

Etapa 3 (Passo 3 e 4)

Passo 3

Pesquisar sobre o limite superior da temperatura alcançada por uma quantidade de água contida em um reservatório acoplado a um sistema de aquecimento solar.

Na construção do aquecedor solar utilizando tubos de PVC, precisamos saber que sua temperatura máxima não pode exceder 55°C, pois isso comprometerá a rigidez do material citado, causando o amolecimento e por conseqüência comprometer a estrutura do coletor solar na parte superior, causando vazamentos.

Passo 4

Durante 5 dias foram feitos medições de temperaturas máximas e mínimas que o aquecedor atingiu, e também calculamos a variação de temperatura utilizando a seguinte fórmula ∆t=t-t˳

Dias Temperatura máxima Temperatura mínima Variação de temperatura Característica do clima

1º Dia 53° 23° 30° Ensolarado

2º Dia 51° 20° 31° Ensolarado

3º Dia 35° 18° 17° Parcialmente nublado

4º Dia 32° 16° 16° Chuvoso

5º Dia 36° 19° 17° Parcialmente nublado

Etapa 4 (Passo 1)

Aulas-tema: Calorímetro. Conceito de Fluxo de Calor. Mecanismos de Transferência de Calor. Esta atividade é importante para você compreender os efeitos da transferência de calor em um sistema de aquecimento solar.

Passo 1

1- Estudar, no Livro-Texto da disciplina (identificado ao final da ATPS), o conteúdo sobre processos de transferência de calor.

2- Descrevê-los no relatório.

Há três mecanismos conhecidos para transferência de calor: radiação, condução e convecção.

Como vimos, a radiação consiste de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz. Como a radiação é a única que pode ocorrer no espaço vazio, esta é a principal forma pela qual o sistema Terra-Atmosfera recebe energia do Sol e libera energia para o espaço.

A condução ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico direto. Na condução a energia cinética dos átomos e moléculas (isto é, o calor) é transferida por colisões entre átomos e moléculas vizinhas. O calor flui das temperaturas mais altas (moléculas com maior energia cinética) para as temperaturas mais baixas (moléculas com menor energia cinética). A capacidade das substâncias para conduzir calor (condutividade) varia consideravelmente. Via de regra, sólidos são melhores condutores que líquidos e líquidos são melhores condutores que gases. Num extremo, metais são excelentes condutores de calor e no outro extremo, o ar é um péssimo condutor de calor. Conseqüentemente, a condução só é importante entre a superfície da Terra e o ar diretamente em contato com a superfície. Como meio de transferência de calor para a atmosfera como um todo a condução é o menos significativo e pode ser omitido na maioria dos fenômenos meteorológicos.

A convecção somente ocorre em líquidos e gases. Consiste na transferência de calor dentro de um fluído através de movimentos do próprio fluído. O calor ganho na camada mais baixa da atmosfera através de radiação ou condução é mais freqüentemente transferido por convecção. A convecção ocorre como conseqüência de diferenças na densidade do ar. Quando o calor é conduzido da superfície relativamente quente para o ar sobrejacente, este ar torna-se mais quente que o ar vizinho. Ar quente é menos denso que o ar frio de modo que o ar frio e denso

Etapa 4 (Passo 1)

Desce e força o ar mais quente e menos denso a subir. O ar mais frio é então aquecido pela superfície e o processo é repetido.

Desta forma, a circulação convectiva do ar transporta calor verticalmente da superfície da Terra para a troposfera, sendo responsável pela redistribuição de calor das regiões equatoriais para os pólos. O calor é também transportado horizontalmente