Relatorio

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  • Publicado : 26 de julho de 2011
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1- OBJETIVOS
* Determinação da capacidade térmica dos blocos calorimétricos de alumínio e cobre;
* Utilizando um termopar, um termistor, um calorímetro e o software CidepeLab analisar o comportamento da temperatura e assim determinar a capacidade térmica.

2- RESUMO
O experimento realizado demonstra a variação de temperatura de dois blocos calorimétricos de cobre e alumínio comcâmaras coaxial e paralela em função do tempo, com o auxílio do software CidepeLab e da interface de aquisição de dados CL005.
As temperaturas dos blocos calorimétricos foram medidas utilizando o sensor de temperatura termopar, introduzido na câmara lateral dos blocos, e que cuja variação de temperatura se deve ao resistor embutível com bainha inoxidável (termistor) e à fonte de alimentação 0 a30 Vcc. Os dados de temperatura em °C dos blocos variando a cada 3 segundos durante um intervalo de 10 minutos foram apresentados pelo software, permitindo possíveis análises e discussões dos mesmos.

3- MATERIAIS E MÉTODOS
Para a realização do experimento de capacidade térmica de um corpo calorimétrico, foram usados os seguintes materiais:
* 01 câmara calorimétrica;
* 01 blococalorimétrico liga A predominantemente de alumínio com câmaras coaxial e paralela;
* 01 bloco calorimétrico liga A predominantemente de cobre com câmaras coaxial e paralela;
* 01 resistor embutível com bainha inoxidável;
* 01 disco isolante;
* 02 conexões elétricas de 0,5 m Vm e Pt;
* 01 chave liga-desliga;
* 01 extrator;
* 01 suporte delta com haste;
* 01 sensor detemperatura tipo termopar com manípulo;
* 01 fonte de alimentação 0 a 30 Vcc;
* 01 conexão flexível Pt;
* 01 conexão flexível Vm;
* 01 interface;
* 01 cabo de ligação à interface ;
* 01 frasco com glicerina.

A câmara calorimétrica é devidamente posicionada e, no seu interior, é colocado o bloco calorimétrico exigido, o qual está isolado com o disco isolante. Aproximadamente 1 mlde glicerina é inserida na câmara de diâmetro maior do bloco, enquanto que na câmara de diâmetro menor, é inserida apenas uma gota. O termopar é preso à haste através do manípulo, e o seu sensor é posicionado dentro da câmara de diâmetro menor do corpo. O resistor embutível é introduzido na câmara central e a câmara calorimétrica é fechada.
Os cabos conectores são devidamente posicionados,conectando a câmara calorimétrica à chave liga-desliga, e esta à fonte de alimentação. Os aparelhos são ligados e é atribuída uma tensão de 15 V na fonte. O valor da corrente é obtido e anotado. Um cabo conecta o termopar à interface, que por sua vez esta conectada a uma porta USB de um computador.
Para a aquisição de dados, foi utilizado o software CidepeLab. Para a configuração do mesmo, utilizou-seo seguinte procedimento: ao iniciar o programa, clica-se em Controle de Sensores e é ativado o sensor nomeado “Temperatura900”. Após isso, no menu Configurar clica-se em Equipamentos e o canal da interface utilizado é selecionado. Abre-se então a Grade de Aquisição, presente em Ferramentas. Clique arrastando o link do sensor para dentro da Grade de Aquisição.

4- DESENVOLVIMENTO
Nos metais esemicondutores, os processos de transporte de carga (corrente elétrica) e de energia, estão intimamente relacionados e se devem ao deslocamento de portadores de corrente (elétrons de condução) Quando os elétrons externos da eletrosfra encontram-se fracamente ligados a seus respectivos núcleos constituintes de um material, absorvem então energia suficiente de fontes externas, podendo tornar-se livresde seu núcleo (Hannay,.1959).

3.1 Termopar
À temperatura constante, energia e densidades de elétrons livres em materiais diferentes não são necessariamente as mesmas. Então quando dois materiais diferentes em equilíbrio térmico entre si são colocados em contato, existirá a tendência da difusão de elétrons através da interface (Figura 1).

Figura 1 - Difusão de elétrons do material A para...
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