Hidrostatica Atps

Etapa 1

Organizar um relatório, utilizando a formatação recomendada no item Padronização

desta ATPS, em que conste, na capa, o título “Aplicações de Calorimetria e Hidrostática”

e o subtítulo “Construção de Sistema de Aquecimento Solar”, além dos nomes dos

integrantes do grupo. Citar a residência analisada, identificando-a, se possível, por uma

foto.

Representar, também, nesse relatório, por meio de fotos ou ilustrações, o sistema de

armazenamento de água da residência analisada, descrevendo de modo detalhado seus

elementos e funcionalidades e mostrando, inclusive, as fontes de abastecimento e o(s)

reservatório(s).

Passo 4

Construção de Sistema de Aquecimento Solar

Existem varias formas de se ter um meio de vida sustentável, um desses exemplos é o aquecimento solar de água, o sistema é bem simples, funciona da seguinte forma: é composto por dois elementos – os coletores solares (as placas de captação, que vemos frequentemente nos telhados das casas) e o reservatório de água quente, também chamado de boiler.

Os coletores são formados por uma placa de vidro que isola do ambiente externo aletas de cobre ou alumínio pintadas com tintas especiais na cor escura para que absorvam o máximo da radiação, pois se falando de cor a cor escura absorve a energia que nela encosta. Ao absorver a radiação, estas aletas deixam o calor passar para tubos em forma de serpentina geralmente feitos de cobre, como um resistência de chuveiro. Dentro desses tubos existe água, que é aquecida antes de ser levada para o reservatório de água quente. Estas placas coletoras podem ser dispostas sobre telhados e lajes e a quantidade de placas instaladas varia conforme o tamanho do reservatório, o nível de insolação da região e as condições de instalação. No hemisfério sul, normalmente as placas ficam inclinadas para a direção norte a fim de receberem a maior quantidade possível de radiação. Os reservatórios são cilindros de alumínio, inox ou polipropileno com isolantes térmicos para que mantenham pelo maior tempo possível a água aquecida. Uma caixa de água fria abastece o sistema para que o boiler fique sempre cheio.

Os reservatórios devem ser instalados o mais próximo possível das placas coletoras de preferência devem estar sob o telhado para evitar a perda de calor para a atmosfera e em nível um pouco elevado. Dessa forma, consegue-se o efeito chamado de “termossifão”, ou seja, conforme a água dos coletores vai esquentando, ela torna-se menos densa e vai sendo empurrada pela água fria. Assim ela sobe e chega naturalmente ao boiler, sem a necessidade de bombeamento. Em casos específicos, em que o reservatório não possa ser instalado acima das placas coletoras, podem-se utilizar bombas para promover a circulação da água.

Uma das perguntas é, mais e nos dias de neblina, chuvas intensas e quando esta de noite? Pois bem, respondendo essas perguntas, Apesar de poderem ser instalados de forma independente, os aquecedores solares normalmente trabalham com um sistema auxiliar de aquecimento da água. Este sistema pode ser elétrico ou a gás. Quando houver uma sequência de dias nublados ou chuvosos em que a energia gerada pelo aquecedor solar não seja suficiente para esquentar toda a água necessária para o consumo diário, um aquecedor elétrico ou a gás é acionado, gerando água quente para as pias e chuveiros.

Modelo de residência

Etapa 2

Passo1

Estimar, observando o sistema de armazenamento de água, qual é a pressão utilizada para que a água alcance os reservatórios. Detalhar os princípios físicos envolvidos no cálculo dessa estimativa e colocá-los no relatório iniciado na etapa anterior.

A pressão utilizada para que alcance os reservatórios é hidrostática e a formula física é

p=f

S

Pressão igual, a força sobre superfície

Passo 2

Descrever, no relatório, como é feito o controle do nível da água no reservatório da residência, detalhando os princípios físicos abordados.

Uma caixa d’água possui um dispositivo que pode funcionar por gravidade ou com uma bomba, que extrai água da rua ou de outro reservatório (que pode também ser chamado cisterna), uma bóia (que regula o nível em determinada altura, nunca alto a ponto de transbordar, nem baixo a ponto de faltar água), uma saída na parte de baixo para o imóvel e outra saída, na parte de cima, o vertedouro, (chamado popularmente de ladrão), por onde sai o excesso para evitar o transbordamento.

Por exemplo: a vazão de água média de um chuveiro comum é de 3,5 litros por minuto, e o tempo médio de um banho é de 10 minutos; então um banho de 10 minutos vai consumir (10 x 3,5 = 35) 35 litros de água. Isso quer dizer que, para cada pessoa será necessário 35 litros de água quente para o banho; então, teoricamente um Aquecedor Solar de 35 litros seria o suficiente, mas temos que fazer esse cálculo com uma boa sobra porque nem todos os dias tem 100% de sol, nem toda a água do reservatório térmico fica totalmente e igualmente quente, e nem todos tomam banho em 10 minutos; então vamos arredondar esse número para 50 litros por pessoa. (Obs.: em regiões mais quentes esse valor pode ser 40 litros por pessoa). Assim, uma família de 4 pessoas vai consumir (50 x 4 = 200) 200 litros de água quente por dia, ou seja, um Aquecedor Solar com um reservatório de 200 litros é o ideal para essa família.

Esse valor de 50litros por pessoa é o número