Forno solar perfeito (só que não)

Colégio Pedro II – Campus Centro Física – Sérgio Lima

Alunos:

Filipe Tomé – 11

Gabriel Nunes – 14

Gustavo Campos – 15

Roberto Leo – 31

Turma: 2102 – 1º Ano

Forno solar:

Materiais necessários:

2 Caixas de papelão de dimensões diferentes (com pelo menos 2 cm diferença de comprimento e largura);

1 Folha de papelão;

Régua;

Estilete/Tesoura/Instrumentos de corte;

Papel laminado/Papel alumínio;

Papel filme;

Tinta preta;

Pincel;

Arame;

Lápis/Caneta;

Jornal velho;

Bandeja de alumínio (Preta ou pintada de preto) que caiba com folga na caixa menor;

2 Pedaços pequenos de madeira para apoiar a bandeja de alumínio;

Durex/Fita crepe;

Cola;

Recipiente metálico de cor preta.

Processo de montagem:

– Caixa menor:

1º – Retirar qualquer tipo de aba que a caixa possa ter;

2º – Colar papel laminado dentro da caixa até a metade de seu exterior.

– Caixa maior:

1º – Retirar qualquer tipo de aba que a caixa possa ter;

2º – Pintar o lado de fora da caixa de preto;

3º – Colar papel laminado dentro da caixa.

– Tampa:

1º – Cortar a folha de papelão um pouco maior (cerca de 5 centímetros no comprimento e largura) que a caixa maior;

2º – Cortar pequenos quadrados (5×5 cm) nos 4 cantos da folha de papelão;

3º – Dobrar os quatro cantos para fazer uma espécie de aba (pode-se usar uma régua para facilitar);

4º – Fazer uma marcação do tamanho da caixa menor;

5º – Cortar três lados de acordo com a marcação feita, sendo que são dois lados de comprimento e um de

largura;

Pedacinhos de madeira:

1º – Embrulhar com papel laminado.

– Montando o forno:

1º – Forre a caixa maior com folhas de jornal;

2º – Coloque a caixa menor dentro da caixa maior;

3º – Coloque os pedacinhos de madeira dentro da caixa menor;

4º – Apoie a bandeja preta em cima dos pedacinhos de madeira, de modo que ela não encoste em nenhuma parte da caixa menor;

5 º – Coloque água ou o que for cozinhar dentro do recipiente;

5º – Coloque o recipiente em cima da bandeja;

6º – Coloque a tampa;

7º (Opcional) – Reze para dar certo.

A física envolvida:

– Explicando os “para que”:

A caixa menor tem que estar forrada de papel laminado para que os raios solares reflitam dentro do forno e gere calor.

A caixa maior tem que estar forrada com jornal para criar um isolamento térmico para que o forno não perca calor.

A caixa maior tem que estar forrada com papel laminado para impedir a troca de calor do forno com o meio externo via irradiação.

– Como acontece:

Os raios solares que entram no forno geram calor dentro dele e, por meio de irradiação e condução, aquece o conteúdo dentro do recipiente. Os raios aquecem também o próprio recipiente fazendo com que o mesmo aqueça o conteúdo por condução. E por último, o calor que é absorvido pela bandeja troca calor com o recipiente por meio da condução.

Comparando:

Nós fizemos dois modelos de forno solar e vamos citar as principais diferenças entre eles:

O primeiro modelo (esquerda) era menor que o segundo (direita), não possuía bandeja e nem madeira, o papel filme não estava esticado, a caixa de dentro não estava com papel alumínio até a metade e a caixa maior não estava forrada com papel laminado.

O resultado foi que o segundo modelo funcionou e esquentou cerca de 12 graus Celsius a mais que o primeiro modelo na mesma variação de tempo, conforme o gráfico abaixo, em que a linha preta corresponde ao segundo modelo e a linha vermelha corresponde ao primeiro:

Licença do trabalho:

Forno solar perfeito (só que não) de Gustavo Campos, Gabriel Nunes, Filipe Tomé e Roberto Leo é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição 3.0 Não Adaptada.