Relatório do grupo: Aline, Ana Carolina, Carolina, Gustavo e Sthefanie; Turma: 2102

Colégio Pedro II – Unidade Centro

Professor:  Sérgio Lima

Disciplina: Física –   termologia  / calorimetria

Alunos:  Aline Nascimento  N°: 02   –  Turma: 2102  –  1° Ano

Ana Carolina Martins  N°: 03

Carolina Bonfim   N°: 08

Gustavo  Campos Silva  N°: 15

Sthefanie Fernandez   N°: 32

• -MATEIRAIS:
• Durepoxi normal (secagem lenta).
• Cola de silicone
• Vidro transparente com espessura de 2mm e com dimensões compatíveis com as da forma
• Duas mangueiras plásticas e finas de 70cm  (¼)
• Forma de alumínio (assadeira)
• Lata de alumínio
• Tinta preto – fosca
• Furadeira
• Álcool

                                        INTRODUÇÃO

Para fazermos o projeto do aquecedor solar é necessário ter muita cautela e atenção aos pequenos detalhes. Primeiramente, ao comprarmos a bandeja devemos nos certificar de que as bordas sejam todas no mesmo nível para que, ao colarmos o vidro, este fique bem colado à bandeja e com isso não vaze água do material vedado.  Também precisamos nos preocupar ao fazermos os furos no coletor e no reservatório. Eles precisam de atenção especial porque devem ser do mesmo tamanho que os tubos (1/4) para que não tenhamos problemas futuros com a vedação dos mesmos. Ao colocarmos a água, que deve estar em temperatura ambiente, devemos despeja-la devagar, de forma que não entre bolhas de ar na mangueira que interromperiam o fluxo da água. Ainda com relação ao despejamento da água, devemos ter cuidado com a quantidade para que não coloquemos mais que o necessário, pois ao colocarmos em excesso, o sistema ficaria com muita pressão e, como consequência, o vidro racharia. Para medir a variação de temperatura surtida no sistema, utilize um termômetro de mercúrio.  Insira-o na abertura do reservatório e faça as medições no início (água à temperatura ambiente) e fim (água aquecida) da experimentação. Com os dados colhidos ( massa da água, tempo gasto para o aquecimento, variação de temperatura, calor específico da água e área do coletor), descubra a taxa de irradiação sofrida pelo seu aquecedor . Em todo esse processo, pode-se ver na prática os conceitos de Irradiação ( raios solares incidindo no coletor e aquecendo a água), convecção (fluxo de calor pela água e esta aquecida sobe pela mangueira) e condução ( no espaço entre a mangueira e o coletor, a água condensa e volta a seu ciclo).

Passo a passo:

1º- Depois de comprados, reúna todos os materiais no local escolhido para montagem do aquecedor;
2º- Limpe a forma com álcool para remover as impurezas e promover maior aderência da tinta preto-fosca;
3º- Faça furos nas partes frontais da bandeja que tenham as mesmas dimensões das mangueiras (1/4), faça o mesmo com a lata de alumínio, que será seu futuro reservatório;
4º- Instale as mangueiras nos respectivos furos e para a sua selagem utilize Durepoxi dentro e fora deles. Espere secar;
5º- Para a colagem do vidro, utilize Durepoxi e silicone;

Após as etapas de montagem do aquecedor, acrescente água ao sistema e coloque-o ao Sol por uma determinada quantidade de tempo para calcular a taxa de irradiação resultante da incidência dos raios ultravioleta no coletor.

<– Cálculos da taxa de irradiação –>

Área: 21 cm x 30 cm
Massa: 1L

Calor específico : 1,0 cal/g°c

Tempo : 2 h -> 7200seg

Temperatura inicial : 25°c

Temperatura final : 32 °c

Taxa de irradiação : cal.m².s

^{I= Q / ∆ t x A = m x c x (Ɵf – Ɵi ) / 7200 x 0,063
I= 1000g x 1 x 7 /453,6
I=7000g /453,6}
I= 15,4 cal.m².s

I= 1,54 cal.m².s^-1

Itens facultativos

1)      Gasto de um chuveiro elétrico:

Um Chuveiro com potência de 3500W usado por 15 minutos por uma pessoa equivale a um consumo de 130 litros num mês, que equivale a um consumo de R$ 12,60.
Se numa família de 4 pessoas cada uma delas toma 2 banhos por dia, num mês teríamos um consumo aproximado em litros 31200L, que equivale a um consumo de R$ 100,80

15min —– 130L
130L x 2 x 4 x 30 —– 31200L

2)      Como foi resolvido no exercício anterior, em um mês é gasto R$ 100,80 de energia elétrica com o chuveiro, logo, se não houver mais gastos com o mesmo, essa será a quantidade de dinheiro economizada.

Aquecedor de Água Solar- Roteiro de Sthefanie F. ,Carolina R. ,Ana Carolina M. , Aline N. , Gustavo C. é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso não-comercial 3.0 Brasil.
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