Relatório

Calibração de um Termopar
INTRODUÇÃO
Termopares são termômetros bastante utilizados, na indústria e em laboratórios de pesquisa, para medições em uma ampla faixa de temperatura — de, aproximadamente, 250 ºC a 1500 ºC. Por se basear na medição de uma diferença de potencial, um termopar apresenta facilidade de leitura e de monitoramento de temperatura à distância e é de fácil adaptação em sistemas de controle e automação.
Neste experimento, serão discutidos o princípio de funcionamento de termopares e o modo como eles são construídos e calibrados.
Sabe-se que um campo elétrico pode produzir uma corrente elétrica em sólidos. Da mesma forma, variações de temperaturas também podem produzir correntes elétricas. Considere, por exemplo, um metal cujas extremidades são mantidas em temperaturas diferentes por meio de contato térmico com reservatórios de calor. Nessa situação, a densidade de elétrons livres é diferente nas duas extremidades, o que dá origem a um campo elétrico no metal; um outro campo elétrico é produzido pelo gradiente de temperatura no metal — variação de temperatura ao longo do metal —; e, juntos, dão origem a uma corrente elétrica. Os efeitos causados pela interação entre as correntes elétricas e as térmicas em um material são chamados de efeitos termoelétricos. O funcionamento de um termopar baseia-se em um deles, conhecido como efeito Seebeck.
Para mostrar o efeito Seebeck e o modo como medi-lo, considere dois fios metálicos — A e B —, de materiais diferentes, ligados um ao outro, como representado na Figura 1. As duas junções dos fios são colocadas em contato térmico com dois reservatórios de calor, cujas temperaturas são T1 e T2. Um voltímetro ideal é ligado entre dois pontos de um dos fios, ambos à temperatura T0. Como o circuito formado pelos fios está aberto, a corrente elétrica, nele, é nula. Nessa situação, surge uma força eletromotriz nas extremidades livres, que depende do material dos fios e da variação de