roteiros experimentais sobre os efeitos seebeck...
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ROTEIROS EXPERIMENTAIS SOBRE
OS EFEITOS SEEBECK E PELTIER
Clésio Martins Silva
Produto educacional da dissertação de
Mestrado Nacional Profissional em Ensino de
Física, intitulada Implementação de Práticas
Experimentais sobre os Efeitos Seebeck e
Peltier em aulas de Física do Ensino Médio,
sob orientação da Profa. Dra. Rosângela Borges
Pereira, junto ao Programa de Pós-Graduação
da Universidade Federal do Mato Grosso
Barra do Garças, agosto de 2017
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SUMÁRIO
1. APRESENTAÇÃO
2. INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO EM LABORATÓRIO
3. ROTEIRO GERAL 1: APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK
3.1. Experimento 1A – Apresentação do Efeito Seebeck com Cobre e
Alumínio
3.2. Experimento 1B – Apresentação do Efeito Seebeck com Cobre e
Arame Galvanizado
3.3. Experimento 1C – Apresentação do Efeito Seebeck com Chromel e
Alumel
3.4. Experimento 1D – Apresentação do Efeito Seebeck com Ferro e
Constantan
4. ROTEIRO GERAL 2 – CONSTRUÇÃO DE UM TERMOPAR
4.1. Experimento 2A – Construção de um Termopar com Cobre e Alumínio
4.2. Experimento 2B – Construção de um Termopar com Ferro e Constantan
4.3. Experimento 2C – Construção de um Termopar com Chromel e Alumel
4.4. Experimento 3 – Associação em série de Termopares
5. ROTEIRO GERAL 3 – CÉLULA PELTIER
5.1. Experimento 4 - Funcionamento básico de uma célula Peltier
5.2. Experimento 5 – Construção de uma Mini Geladeira utilizando uma
pastilha Peltier
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APRESENTAÇÃO
Esta apostila trata de experimentos relacionados aos fenômenos
Seebeck e Peltier e algumas aplicações simples. É destinada, preferencialmente, a
alunos do 3º ano do Ensino médio.
Os experimentos foram propostos para maior compreensão de cada
fenômeno estudado nas aulas teóricas e, para maior aproveitamento devem ser
executados após aulas teóricas sobre os assuntos.
Além do enriquecimento na abordagem de conceitos ou fenômenos, as
aulas experimentais proporcionam um meio facilitador para o estudante construir
seu conhecimento e como motivação para entender aplicações das ciências e
engenharias.
Aqui estão incluídos roteiros experimentais detalhados sobre dez
experimentos, divididos em três grupos: conhecendo o efeito Seebeck, aplicação do
efeito Seebeck e aplicações do efeito Peltier.
Há dois roteiros gerais que dão instruções detalhadas sobre os materiais
e procedimentos a serem adotados nos experimentos a ele correlatos. Cada roteiro
é amplamente enriquecido com fotografias de experimentos prévios por nós
realizados e são compostos por: objetivos, procedimento experimental, dados
experimentais e análise dos resultados.
Pelo fato dos experimentos envolverem fogo e eletricidade optamos por
elaborar cada procedimento experimental com o maior detalhe possível e, no
laboratório, segui-los à risca para evitar acidentes.
Esperamos que esta apostila consiga atender as expectativas de
professores e os alunos, e contribua para a melhoria do ensino de Física, motivando
professores e alunos a buscarem cada vez mais a inserção de aulas experimentais
em suas práticas docentes.
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INSTRUÇÕES PARA O TRABALHO EM LABORATÓRIO
REGRAS DE SEGURANÇA
1. Lembre-se que o laboratório é sempre um lugar de trabalho sério.
2. Prepare-se para realizar cada experimento lendo antes a instrução correspondente
fornecida pelo seu professor. Siga as instruções inteligentemente e respeite
rigorosamente as precauções recomendadas. Consulte seu professor cada vez que
observar algo anormal ou imprevisto.
3. Faça apenas as experiências indicadas e aprovadas por seu professor.
4. Não toque os dedos nos produtos, a não ser que seu professor lhe diga que possa
fazê-lo.
5. Deixe qualquer peça de vidro quente esfriar durante bastante tempo. Lembre-se
de que o vidro quente tem a mesma aparência de vidro frio.
6. Tenha cuidado com materiais inflamáveis. Não trabalhar com inflamáveis
próximos a bicos de gás acesos ou qualquer outra chama.
7. Jogar sólidos na cesta destinada para isto.
8. Conservar limpo seu material e sua bancada.
9. Em caso de dúvida, consulte o professor.
ACIDENTES (NÃO TOME NENHUMA MEDIDA SEM ANTES
CONSULTAR SEU PROFESSOR)
1. Qualquer acidente deve ser comunicado imediatamente ao professor.
2. Corte ou ferimento deve ser desinfetado e coberto.
3. Queimadura pequena (leve) produzida por fogo ou material quente deverá ser
resfriada em água corrente e posteriormente o professor encaminhará ao
atendimento médico.
INSTRUÇÕES PARA A ELABORAÇÃO DOS QUESTIONÁRIOS
1. Cada aluno receberá um questionário.
2. Responda o questionário em equipe e o entregue ao professor no final da aula.
3. O questionário será corrigido e a devolutiva acontecerá no próximo encontro.
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A – ROTEIRO GERAL 1: APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK
(para os experimentos de 1A a 1D)
OBJETIVOS
Observação do efeito Seebeck com junções construídas com fios de
diferentes ligas metálicas
Comparação da eficiência das diferentes ligas na produção do efeito
Seebeck
Quando for o caso, calcular o coeficiente Seebeck.
MATERIAIS UTILIZADOS
Fios e conectores
Fio 1 – 20 cm
Fio 2 – 20 cm
2 suportes universais
2 garras de jacarés duplas
Recipientes
2 béqueres de 100 ml;
Medidores
1 multímetro
2 termômetros
1 cronômetro
Ferramentas
furadeira
alicate
Material de consumo
Água quente (aquecida com aquecedor elétrico)
Água gelada com cubos de gelo
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Importante:
Os procedimentos experimentais descritos a seguir deverão ser seguidos
durante a realização dos experimentos de 1A a 1D.
Os 4 experimentos só diferem entre si pela troca dos fios 1 e 2. Todo o resto
permanece inalterado
Quando estiver realizando um destes experimentos tenha em mãos o roteiro
daquele experimento para que possa preencher a tabela.
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1ª ETAPA – LIGAÇÃO ENTRE OS FIOS
1. Unir os fios como indicado na Figura 1 (representação esquemática) e Figura 2
(fotografia real).
Figura 1. Esquema de Figura 2. Ligação entre os
ligação entre os fios 1 fios 1 e 2. Fonte: O autor
e 2. Fonte: Kakimoto,
2013.
2. Fixar os fios nos suportes deixando as junções em posição para serem inseridas
na água. Ver as Figuras 3 e 4.
Figura 3. Montagem do arranjo (visão Figura 4. Montagem do arranjo
(visão aérea). Fonte: O autor frontal). Fonte: O autor
2ª ETAPA – INSERÇÃO DAS JUNÇÕES NA ÁGUA
3. Insira um termômetro em cada béquer. Use fita crepe ou isolante para fixá-lo.
4. Posicione cada uma das junções dos fios dentro de um béquer.
Para facilitar futuras comparações, ligue sempre a extremidade
A ao terminal negativo do multímetro e a extremidade B ao
terminal positivo
- Fique atento à distinção
entre os fios 1 e 2.
- Una os fios fortemente
com o auxílio de um
alicate.
- Preferencialmente
“abra ao meio” um
pedaço de cada fio antes
de uni-los. A junção feita
assim é mais eficaz.
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5. Coloque a escala do multímetro na posição de voltagem contínua e escolha a
menor escala possível (geralmente 200 mV para os multímetros comuns).
6. Conecte jacarés em cada uma das extremidades do fio 2, ligando o multímetro.
7. Coloque a água gelada em um béquer e a quente em outro.
8. A cada 60 s (marcados com o cronômetro) faça medições simultâneas: da
temperatura da água quente, da temperatura da água fria e da medição da
voltagem e registre os dados em uma tabela.
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EXPERIMENTO 1A: APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK COM
COBRE E ALUMÍNIO
FIO 1 – Cobre
FIO 2 – Alumínio
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro geral 1.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais na tabela abaixo.
TFria
(°C)
TQuente
(°C)
Voltagem
(mV)
T=TQ - Tf
(°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Medida 6
Medida 7
ANÁLISE DOS DADOS
1) Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) O efeito Seebeck foi observado?
b) Com os dados observados como seria o gráfico de T versus V?
c) Com esses dados seria possível obter o coeficiente Seebeck? Explique.
d) Se você respondeu afirmativamente o item anterior, calcule o coeficiente
Seebeck da junção.
e) Compare o resultado do coeficiente Seebeck que obteve com os dados da
literatura.
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EXPERIMENTO 1B: APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK COM
COBRE E ARAME GALVANIZADO
FIO 1 – Cobre
FIO 2 – Arame galvanizado
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro geral 1.
DADOS EXPERIEMNTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
TFria
(°C)
TQuente
(°C)
Voltagem
(mV)
T=TQ - Tf
(°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Medida 6
Medida 7
ANÁLISE DOS DADOS
1) Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) O efeito Seebeck foi observado?
b) Com os dados observados como seria o gráfico de T versus V?
c) Com esses dados seria possível obter o coeficiente Seebeck? Explique.
d) Se você respondeu afirmativamente o item anterior, calcule o coeficiente
Seebeck da junção.
e) Compare o resultado do coeficiente Seebeck que obteve com os dados da
literatura.
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EXPERIMENTO 1C – APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK COM
CHROMEL E ALUMEL
FIO 1 – Chromel
FIO 2 – Alumel
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro geral 1.
DADOS EXPERIEMNTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
TFria
(°C)
TQuente
(°C)
Voltagem
(mV)
T=TQ - Tf
(°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Medida 6
Medida 7
ANÁLISE DOS DADOS
1) Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) O efeito Seebeck foi observado?
b) Com os dados observados como seria o gráfico de T versus V?
c) Com esses dados seria possível obter o coeficiente Seebeck? Explique.
d) Se você respondeu afirmativamente o item anterior, calcule o coeficiente
Seebeck da junção.
e) Compare o resultado do coeficiente Seebeck que obteve com os dados da
literatura.
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EXPERIMENTO 1D: APRESENTAÇÃO DO EFEITO SEEBECK COM
FERRO E CONSTANTAN
FIO 1 – Ferro
FIO 2 – Constantan
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro geral 1.
DADOS EXPERIEMNTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
TFria
(°C)
TQuente
(°C)
Voltagem
(mV)
T=TQ - Tf
(°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Medida 6
Medida 7
ANÁLISE DOS DADOS
1) Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) O efeito Seebeck foi observado?
b) Com os dados observados como seria o gráfico de T versus V?
c) Com esses dados seria possível obter o coeficiente Seebeck? Explique.
d) Se você respondeu afirmativamente o item anterior, calcule o coeficiente
Seebeck da junção.
e) Compare o resultado do coeficiente Seebeck que obteve com os dados da
literatura.
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B. ROTEIRO GERAL 2: CONSTRUÇÃO DE UM TERMOPAR
(para os experimentos de 2A a 2C)
OBJETIVOS
Construção de um termopar
Observação do efeito Seebeck com junções construídas com fios de
diferentes ligas metálicas
Comparação da eficiência das diferentes ligas na produção do efeito
Seebeck
MATERIAIS UTLIZADOS
Fios e conectores
Fio A – 20 cm;
Fio B – 20 cm;
2 suportes universais;
2 garras de jacarés duplas
Medidores
01 multímetro
02 termômetros
01 Cronômetro
Termômetro ou sensor de temperatura
Ferramentas e utensílios
Alicate
Lamparina
Isqueiro
Prendedor de madeira
Material de consumo
Álcool para lamparina
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Importante:
Os procedimentos experimentais descritos a seguir deverão ser seguidos
durante a realização dos experimentos de 2A a 2C.
Os três experimentos só diferem entre si pela mudança nos fios 1 e 2. Todo
o resto permanece inalterado
Quando estiver realizando um dos três experimentos tenha em mãos o
roteiro daquele experimento para que possa preencher a tabela
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1ª ETAPA – LIGAÇÃO ENTRE OS FIOS
1. Una os fios A e B como indicado na Figura 5 (junção das ligas metálicas).
Obs.: Para unir os fios siga as instruções contidas no roteiro geral 1.
Figura 5. Junção das ligas metálicas. Fonte: O autor
2. MONTAGEM DO ARRANJO: Fixar os fios nos suportes deixando a junção em
posição para ser colocada em contato com a chama da lamparina. Ver a Figura
6 (montagem do arranjo).
Figura 6. Montagem do arranjo. Fonte: O autor
2ª ETAPA – INSERÇÃO DAS JUNÇÕES NO FOGO
1. Posicione a junção dos fios em contato com a chama da lamparina, de
acordo com a Figura 7 (arranjo).
Figura 7. Vista frontal do arranjo experimental. Fonte: O autor
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3. Conecte ambas as extremidades do fio ao multímetro.
4. Coloque a escala do multímetro na posição de voltagem contínua e escolha a
menor escala possível (geralmente 200 mV para os multímetros comuns);
5. Conecte jacarés em cada uma das extremidades do fio 2, ligando o multímetro.
6. Acenda a lamparina e aqueça a junção dos fios.
7. A cada 60 s (marcados com o cronômetro) faça medições da diferença de
potencial nas extremidades livres dos fios e registre os dados em uma tabela.
A Figura 8 (arranjo experimental) mostra uma fotografia do arranjo final
experimental.
Figura 8. Vista aérea do arranjo experimental. Fonte: O autor
Para facilitar futuras comparações, ligue sempre a extremidade A
ao terminal negativo do multímetro e a extremidade B ao terminal
positivo.
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EXPERIMENTO 2A: CONSTRUÇÃO DE UM TERMOPAR COM COBRE
E ALUMÍNIO
FIO 1 – cobre
FIO 2 – alumínio
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro único 2.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
ANÁLISE DOS DADOS
Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) Foi possível observar o efeito Seebeck na junção cobre/alumínio?
Explique.
b) De acordo com o experimento realizado, sabemos que o termômetro
não foi colocado em contato direto com a chama da lamparina, pois corria o
risco de perdermos os mesmos. Então, o sensor foi colocado bem próximo da
chama. Sendo, assim, há uma relação entre a ddp estabelecida nas extremidades
livre dos fios e a temperatura a que é submetida a junção?
Tempo ( s ) Temperatura
(°C)
Voltagem
(mV)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
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EXPERIMENTO 2B: CONSTRUÇÃO DE UM TERMOPAR COM FERRO
E CONSTANTAN
FIO 1 – ferro
FIO 2 – constantan
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro único 2.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
ANÁLISE DOS DADOS
Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) Foi possível observar o efeito Seebeck na junção ferro/constantan? Explique
b) Comparando com a junção do experimento anterior, qual dos pares de liga
é mais eficiente para o efeito Seebeck? Justifique.
Tempo ( s ) Temperatura
(°C)
Voltagem
(mV)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
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EXPERIMENTO 2C: CONSTRUÇÃO DE UM TERMOPAR COM
CHROMEL E ALUMEL
FIO 1 – chromel
FIO 2 – alumel
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Execute o procedimento experimental conforme instruções do roteiro único 2.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
ANÁLISE DOS DADOS
Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) Foi possível observar o efeito Seebeck na junção chromel/alumel? Explique.
b) Comparando com a junção do experimento anterior, qual dos pares de liga
é mais eficiente para o efeito Seebeck? Justifique.
Tempo ( s ) Temperatura
(°C)
Voltagem
(mV)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
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EXPERIMENTO 3: ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE DE TERMOPARES
OBJETIVOS
Construir uma associação em série de termopares
Observar o efeito resultante de se associar termopares em série
Comparar os resultados da tensão (mV) de um termopar simples com o da
associação em série.
MATERIAIS UTLIZADOS
Fios e conectores
Fio 1 – 20 cm
Fio 2 – 20 cm
2 suportes universais
2 garras de jacarés duplas
Medidores
1 multímetro
1 cronômetro
02 termômetros ou sensores de temperatura
Ferramentas e utensílios
Alicate;
2 Lamparinas
Prendedor de madeira
Material de consumo
Álcool para lamparina
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1ª ETAPA – LIGAÇÃO ENTRE OS FIOS
1. Faça duas junções, como o da Figura 5 (junção das ligas metálicas) do roteiro
anterior. Escolha o material mais eficiente entre os três pares trabalhados.
2. Una as duas montagens, em série, conforme indicado na Figura 9 (ligação em
série).
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Figura 9. Ligação em série das duas montagens. Fonte: O autor.
2ª ETAPA – INSERÇÃO DAS JUNÇÕES NO FOGO
3. Posicione as duas junções em contato com a chama das lamparinas, conforme
indica a Figura 10 (arranjo experimental).
Figura 10. Vista aérea do arranjo experimental. Fonte: O autor.
4. Coloque a escala do multímetro na posição de voltagem contínua e escolha a
menor escala possível (geralmente 200 mV para os multímetros comuns);
5. Conecte jacarés em cada uma das extremidades livres. Ligue o multímetro.
6. Acenda a lamparina e aqueça a junção dos fios.
7. A cada 60 s (marcados com o cronômetro) faça medições da diferença de
potencial e registre os dados em uma tabela.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais na tabela a seguir.
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ANÁLISE DOS DADOS
Responda à pergunta de acordo com os dados experimentais: Compare as
diferenças de potencial obtidas com a associação em série dos termopares com
as correspondentes a de um único termopar. Qual a conclusão?
Tempo ( s ) Voltagem
(mV)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
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EXPERIMENTO 4: FUNCIONAMENTO BÁSICO DE UMA CÉLULA
PELTIER
OBJETIVOS
Demonstrar o princípio de funcionamento da célula Peltier.
Resfriar e aquecer água em uma tampinha de refrigerante utilizando uma
célula Peltier.
MATERIAIS UTILIZADOS
Fios e conectores
1 célula Peltier
1 fonte 12V
1 pilha 1,5 V
Medidores
1 termômetro
1 cronômetro
Ferramentas e utensílios
1 tampinha de refrigerante (metal)
1 dissipador
1 vasilha ou 1 cooler
Pasta térmica
Material de consumo
Água para a vasilha caso não usar o cooler
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
1ª ETAPA – Gelar/congelar a água na tampinha
1. Conecte o cabo da célula Peltier nos polos da pilha de acordo com a Figura 11
Figura 11. Conexão do cabo da célula Peltier nos polos da pilha. Fonte: O autor.
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2. Em seguida, passe a pasta térmica no dissipador e no lado quente da célula,
unindo-os (ver Figura 12) .
Figura 12. Célula Peltier, pasta térmica e dissipador. Fonte: O autor.
3. Pegue a tampinha, encha de água e coloque sobre o lado frio da célula de acordo
com o arranjo da Figura 13.
Figura 13. Arranjo da tampinha, célula Peltier, dissipador termômetro e fonte.
Fonte: O autor.
4. Conecte os terminais da célula à fonte de 12 V e ligue-a, como ilustra a Figura
14.
Figura 14. Montagem final do arranjo. Fonte: O autor.
5. A cada 60 s, registre as temperaturas da água na Tabela 1.
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2ª ETAPA – Esquentar/derreter a água/gelo na tampinha
1. Separe a célula do dissipador, limpando a pasta térmica com papel toalha.
2. Passe a pasta térmica no lado frio da célula e deixe em contato com o dissipador.
Observação: Não há necessidade do uso do cooler.
3. Coloque a tampinha com água gelada/gelo em contato com a o lado quente da
célula.
4. A cada 60 s, registre as temperaturas da água na Tabela 2.
DADOS EXPERIMENTAIS
Registre os dados experimentais nas tabelas a seguir.
Tabela 1: Temperatura da água durante o processo de gelar/congelar a água
Tempo (s) Temperatura (°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
Tabela 2: Temperatura da água durante o processo de esquentar/derreter a água
Tempo (s) Temperatura (°C)
Medida 1
Medida 2
Medida 3
Medida 4
Medida 5
ANÁLISE DOS DADOS
1) Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) Qual a temperatura mínima registrada em seu experimento? Qual o tempo
gasto para alcançá-la?
b) Qual a temperatura máxima registrada em seu experimento? Qual o tempo
gasto para alcançá-la
c) Qual a consequência de não se utilizar dissipadores no experimento?
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EXPERIMENTO 5: CONSTRUÇÃO DE UMA MINI GELADEIRA
UTILIZANDO UMA PASTILHA PELTIER
OBJETIVOS
Construir uma mini geladeira USB utilizando uma pastilha Peltier;
Verificar o efeito Peltier.
MATERIAIS UTLIZADOS
1 cabo USB comum
Pastilha Peltier
Caixa de isopor
Pasta térmica
2 dissipadores de calor (pode ser também os que acompanham a CPU)
Fios de cobre
1 pedaço de acrílico ou similar de 15 cm x 20 cm
Cola quente
Tesoura
Estilete
Alicate
Lápis ou caneta
Régua
Fonte de 12 V
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
CONSTRUÇÃO DA GELADEIRA
1) Para construir a porta da geladeira, faça um recorte no centro da tampa de
cerca de 15 cm x 20 cm e encaixe o acrílico ou vidro. Ver figura 15 (porta
da geladeira).
Figura 15. Porta da
geladeira com visor
(vidro/acrílico).
Fonte: O autor
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2) Prenda, com fita adesiva ou crepe a lateral da tampa à caixa, para criar uma
dobradiça. Ver Figura 16 (porta da geladeira).
PREPARAÇÃO DA PASTILHA
3) Cortar a capa do cabo USB.
4) Dentro do cabo existem 4 fios coloridos. Separe o preto e o vermelho, de
acordo com a Figura 17.
5) De acordo com a Figura 18 (conexão: cabo USB com a pastilha Peltier),
conectar os fios do cabo USB aos fios da pastilha Peltier (conecte os fios de
mesma cor).
Figura 16. Porta da
geladeira presa com
fita (dobradiça).
Fonte: O autor
Figura 17. Separação
dos fios do cabo USB.
Fonte: O autor
Figura 18. Conexão
dos fios do cabo USB
com a pastilha Peltier.
Fonte: O autor
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6) Cole a pastilha entre os dois dissipadores, segue a Figura 19 (Colar pastilha
nos dissipadores).
7) Prenda os dois dissipadores com os arames conforme a Figura 20 (amarrar
os dissipadores) para que não se movam.
8) Com base na Figura 21 (dissipador na base da caixa, contornando-o e
cortando com estilete), com a caixa de isopor na posição vertical, centralize
os dissipadores na base da caixa e recorte o fundo com estilete.
Figura 19. Colagem da
pastilha com os dissipadores.
Fonte: O autor
Figura 20. Amarrar os
dissipadores com os arames.
Fonte: O autor
Figura 21. Centralizar o
dissipador na base da
caixa, contornando e
cortando com estilete.
Fonte: O autor
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9) Encaixe o dissipador, deixando a parte fria da pastilha dentro da caixa e a
parte quente do lado de fora. Use cola quente para fazer a fixação. Ver
Figura 22 (Centralizar o dissipador na base da caixa e colar com cola
quente).
10) Não deixe o dissipador em contato direto com a mesa, pois o calor pode
danificá-la. Deixe-lo sobre uma outra caixa. Veja Figura 23 (Dissipador na
base de outra caixa).
11) Insira o sensor de temperatura dentro da geladeira, fixando-o em algum
local conveniente. Veja Figura 24 (sensor de temperatura interno.)
Figura 22. Centralizar o
dissipador na base da
caixa e colar com cola
quente. Fonte: O autor
Figura 23. Dissipador
na base de outra caixa.
Fonte: O autor
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12) De acordo com a Figura 25 (Conexão do cabo USB na fonte), conecte o
cabo USB a um computador ou a uma fonte de 12 V para ligar a geladeira.
Agora que a geladeira está pronta, registre na Tabela 2, em intervalos de
tempos, a temperatura interna.
Figura 25. Conectar o
cabo USB na fonte.
Fonte: O autor
Figura 24. Sensor de
temperatura interno.
Fonte: O autor
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DADOS EXPERIMENTAIS
Tabela 1. Temperatura interna em alguns instantes de tempo
Tempo (min) Temperatura (°C)
Medida 1 1 min
Medida 2 2 min
Medida 3 3 min
Medida 4 4 min
Medida 5 5 min
ANÁLISE DOS DADOS
Responda às perguntas de acordo com os dados experimentais.
a) Posso utilizar mais de uma pastilha Peltier? O que aconteceria neste caso?
b) Que tipo de alimentação foi utilizada, DC ou AC?
c) Quero resfriar a mini geladeira à 0 °C. Quanto dessas pastilhas devo
utilizar?
d) O dissipador de calor é um opcional no meu sistema?
e) O que fazer quando há umidade presente no sistema?