Roteiro de Replicação do Forno Solar 2014

Colégio Pedro II – Campus Centro

Turma: 2102

Professor: Sérgio Lima

Alunos:  Bernardo Maia    nº 6

Breno Cipolatti   nº 7

Felipe Pais            nº 10

José Victor            nº 19

 

 

                                   

                                      Roteiro de aplicação do Forno solar 2014

Explicação passo a passo de como fizemos o nosso forno solar.

 

1º passo: Caixa Interna

Com uma caixa de papelão grande com 58 cm de comprimento x 38 cm de largura x 61 cm de altura, recortamos para ficar com 58 x 38 x 10 cm e servir como a caixa menor. Uma das faces com o comprimento de 40 cm para servir como refletor.

Obs.: Para um melhor funcionamento do forno, quanto mais baixa e mais comprida a caixa for, melhor, pois tem mais área de capitação dos raios solares e menos espaço para aquecer.

 

 

 

 

2º Passo: Isolamento Térmico das Paredes

Utilizamos duas placas de isopor com 20mm de espessura para servir como espaçador e manter o isolamento térmico de ar entre as caixas interna e externa.

Recortamos as placas de isopor no tamanho exato das paredes da caixa e fizemos um vão no centro do isopor para servir de espaço para o ar (o ar é o melhor isolante térmico).

 

 

 

3º Passo: Caixa Externa

Para confecção da caixa externa, utilizamos placas de papelão dimensionadas e coladas na face externa das placas de isopor, criando um vão de ar entre as paredes entre as paredes internas e externas para possibilitar o isolamento térmico do forno.

 

 

 

 

 4º Passo: Tampa Superior

Colocamos uma “tampa” de isopor na parte superior da caixa com 62 cm (58cm de comprimento + 2 x 2 cm do isopor) x 40 cm (38cm de largura + 2cm do isopor).

A tampa ficou com 7,5 cm de borda, pois fizemos um vão no meio para colocação do filme translúcido. Para a fixação do filme na parede de traseira, utilizamos uma placa de isopor com 58cm de comprimento x 10cm de altura.

 

 

5º Passo: Acabamento

O acabamento exterior foi pintado com tinta preta fosca. No interior, optamos por manter a tinta preto fosco para maior absorção dos raios solares.

Aproveitamos o ataque químico da tinta no isopor para dar o acabamento (efeito pedra) na tampa e na parede interna traseira.

 

 

6º Passo: Dispositivo Graduado

Para maior aproveitamento da incidência dos raios solares, construímos um dispositivo graduado de inclinação do refletor utilizando uma haste de papelão, ¼ de uma circunferência de papelão com furos e com um pino de madeira para fixação dos ângulos.

 

7º Passo: Painel Refletor

Como elemento refletor, utilizamos papel alumínio colado na placa.

 

8º Passo: Recipiente de Água

O recipiente de água foi feito com uma lata de sardinha pintada de preto fosco para maior absorção de calor. Como suporte, utilizamos uma estrutura de papelão conforme figura abaixo.

 

9º Passo: Medição de Temperatura

Para medição da temperatura, utilizamos um termômetro digital modelo TP101 (-50 °C ~ 300 °C) posicionado com o display indicativo na parte externa e com o sensor transpassado pela parede e fixado no interior do recipiente com 150 ml de água.

 

10º Passo:

A hora de levar pra escolar e tirar a prova real!

 

                                                           A física do Forno

 

• O forno solar funciona com o princípio do efeito estufa e consiste de uma caixa acumuladora de calor onde os raios solares são intensificados pela placa refletora, transpassando pelo filme translúcido e absorvidos pela cor preta no interior do forno. A cor negra impede que os raios sejam refletidos para fora.
• O espaço entre as paredes das caixas externas e internas formam uma bolsas de ar que funcionam isolando termicamente.
• Vantagens: Sem emissão de gases poluentes.

 

                                                          Resultado do ensaio

 

 

Indicação da temperatura inicial da água: 24,9 °C.

Temperatura após 10 min.: 29,8 °C.

 

 

Temperatura após 30 minutos: 65,3 °C.

 

 

Temperatura após 70 minutos: 70,7 °C.

 

 

Temperatura após 80 minutos: 71,8 °C.

 

 

 

  Gráfico Temperatura x Tempo

 

 

 

OBS.: Na medição com o termômetro de mercúrio do professor, a indicação de temperatura foi de 61 °C. Concluímos que esta diferença se deu pelo volume de água dimensionado para o termômetro digital do projeto e que não cobriu toda a superfície de contato do termômetro de mercúrio, prejudicando a medição.

 

 

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