Calorimetro

INTRODUÇÃO

Ao iniciar este projeto, nós membros do Grupo The Young Engineers, colocamos em ênfase um pensamento inicial de construir um sistema eficaz que tenha como objetivo estudar as trocas de calor dentre dois corpos em diferentes temperaturas. Expressando os cálculos e fórmulas para a eficácia do protótipo e do projeto, fundamentando que através do gerenciamento de equipe, colocamos o sistema em equilíbrio térmico e em relevância por meio de um calorímetro, que será com certeza uma ótima oportunidade para demonstrar nossas atividades e conhecimentos adquiridos no decorrer do curso de Engenharia Civil no 3º Semestre.

OBJETIVO

O objetivo do projeto será medir a capacidade térmica do calorímetro, nosso experimento foi será feito com 200 ml de água.

O calorímetro deverá estar calibrado e aferido, assim sendo capaz de obter maior capacidade térmica. A partir daí, somos capazes de projetar e desenvolver a construção do produto, com a aquisição e ampliação de conhecimentos, competências e habilidades referentes às disciplinas estudadas no 3º Semestre de Engenharia Civil.

O QUE É UM CALORÍMETRO

O calorímetro é um aparelho isolado termicamente do meio ambiente usado para fazer estudos sobre a quantidade de calor trocado entre dois corpos de temperaturas diferentes.

A fim de estudar as trocas de calor entre dois ou mais corpos, principalmente quando um deles está no estado líquido, é conveniente ter um recipiente adequado, que permita obter, de forma direta ou indireta, o valor das quantidades de calor trocadas entre os corpos. A esse tipo de recipiente, que facilita o contato térmico entre os corpos e dificulta as trocas de energia térmica com o meio externo, damos o nome de calorímetro.

Sendo assim, geralmente podemos dizer que todo recipiente isolado termicamente do ambiente externo é um calorímetro. O calorímetro pode ser usado para a determinação do calor específico das substâncias. Geralmente despeja-se água no seu interior e, após um curto intervalo de tempo, estando o sistema em equilíbrio térmico, coloca-se um corpo que se quer estudar dentro da água, com temperatura inicial diferente do sistema água-calorímetro. A figura abaixo mostra um exemplo básico de um calorímetro.

DIVISÃO DE TAREFAS - CRONOGRAMA

Para manter a organização do projeto, antes de começarmos, fizemos um cronograma com as divisões das tarefas de cada integrante do grupo, mostrando para cada um, qual seria a sua responsabilidade no desenvolvimento do nosso calorímetro. Abaixo, segue nosso cronograma diário de tarefas e reuniões.

ESCOLHA DOS MATERIAIS

Para fazer a escolha dos materiais foram realizadas várias pesquisas de modelos de calorímetros já existentes que tiveram um bom resultado final. Após esta pesquisa foi feita uma discussão em grupo para poder encontrar os materiais ideais para o desenvolvimento do projeto, nesta discussão, foi envolvidos os seguintes parâmetros, isolação térmica, capacidade térmica, resistência, custo e a facilidade de encontrar no mercado. Perante esses dados, escolhemos os seguintes materiais:

Materiais

Acrílico

Alumínio

Borracha

Poliuretano

Alumínio

Acrílico

Acrílico ou polimetil-metacrilato (PMMA) é um material termoplástico rígido, transparente e incolor; também pode ser considerado um dos polímeros (plásticos) mais modernos e com maior qualidade do mercado, por sua facilidade de adquirir formas, por sua leveza e alta resistência. É também chamado vidro acrílico ou simplesmente acrílico.

O nome químico desse polímero sintético é poli(metil-2-metilpropenoato). Seu monômero é o éster metil propenoato de metila. O material foi desenvolvido em 1928 em vários laboratórios, surgiu no mercado em 1933 através da empresa alemã Rohm and Haas (GmbH & Co. KG).

Um dos fatos que contribuíram para a popularização do acrílico é ser um polímero do tipo termoplástico, com reciclagem viável em termos econômicos. Isso porque os termofixos, diferente dos termoplásticos, só têm reciclagem possível por meios químicos a um custo altíssimo, ou seja não é economicamente viável. Portanto não é comum a reciclagem de termofixos.

Suas propriedades são descritas na literatura quase sempre em comparação com o vidro; eis aqui as seguintes diferenças:

• PMMA é menos denso; sua densidade varia entre 1150 e 1190 kg/m³. Isso é menos que metade da densidade do vidro, que varia entre 2400 e 2800 kg/m³.

• PMMA tem uma maior resistência ao impacto que o vidro e não se estilhaça, mas pode quebrar em grandes pedaços.

• PMMA é mais macio e tem menor proteção ao risco que o vidro. Isso pode ser contornado por filmes anti-risco.

• PMMA é produzido e processado a temperaturas mais baixas que o vidro: somente 240-250 °C sob pressão atmosférica.

• Ao contrario do vidro, o PMMA não filtra a luz ultravioleta. PMMA transmite luz UV abaixo dos 300 nm. As moléculas do PMMA