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.

 

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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).

 

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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.

 

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 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.

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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.

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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.

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7º Passo: Painel Refletor

Como elemento refletor, utilizamos papel alumínio colado na placa.

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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.

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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.

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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.

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Temperatura após 30 minutos: 65,3 °C.

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Temperatura após 70 minutos: 70,7 °C.

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Temperatura após 80 minutos: 71,8 °C.

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  Gráfico Temperatura x Tempo

 

 

gráfico

 

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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1 respostas para Roteiro de Replicação do Forno Solar 2014

  1. Excelente Roteiro na descrição da montagem e na descrição física do funcionamento do mesmo. Parabéns.

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