Relatório do aquecedor solar

Colégio Pedro II – Campus Centro
1° Ano do Ensino Médio- Turma: 2108
Professor: Sérgio Lima
Grupo:
Carolina Tatagiba N°3
Lohane Reis N°19
Marcelle Nascimento N° 22
Natasha Renz N°27

Materiais:

– Uma forma metálica (tabuleiro) 20 cm X 30 cm;
– Uma lata vazia de achocolatado em pó;
-Uma mangueira de diâmetro ¼ e aproximadamente 70 cm de comprimento
-Quatro tubos (antenas) de ¼ de espessura e 5 cm de comprimento;
-Vidro de 20 cm X 30 cm e 3 mm de espessura ;
-Tinta preto-fosca;
-Duas caixas grandes de durepoxi;
-Uma bisnaga de silicone;
-Espaçadores com 3 cm de altura ;
-Jornal
Montagem do Sistema:
-Primeiramente furamos a forma metálica em suas extremidades, para a passagem das mangueiras, em seguida fizemos o mesmo com a lata;
-Pintamos com duas demãos a forma com a tinta preto-fosca, para absorver mais radiação solar;
-Cortamos a mangueira em duas partes: uma menor com aproximadamente 30 cm e outra maior com aproximadamente 40 cm;
-Colamos os espaçadores nos cantos da forma;
-Fixamos os tubos nos furos da forma e da lata com durepoxi, finalizando a montagem do reservatório;
-Colamos o vidro na forma, vedando com durepoxi e silicone, finalizando a montagem do coletor;
-Ligamos as mangueiras da seguinte maneira: o furo inferior da forma com o furo inferior da lata, com a mangueira maior e o furo superior da forma com o furo superior da lata, com a mangueira menor;
-Usamos o jornal para cobrir a lata, para evitar o rápido resfriamento da água.
Com o sistema já montado, basta apenas enche-lo com água (aproximadamente 2L de água) e posicionar o objeto na direção do sol, é essencial que o coletor (lata) esteja acima do reservatório (forma), que deve estar inclinado.           10169145_754597061239955_1475758476_n

Funcionamento do dispositivo:

O dipositivo foi testado préviamente e mesmo não havendo nenhum tipo de vazamento, no dia da apresentação (054), havia um espaço muito grande entre o vidro e a bandeija, o que fez com que o dispositivo funcionasse lentamente, e tambem a água colocada no reservatório foi em quantidade muito baixa, o que não possibilitou o funcionamento correto do dispositivo. Entretanto na segunda tentativa (084), o dispositivo funcionou corretamente devido aos ajustes feitos, tais como a diminuição do espaço do vidro até a forma e o peenchimento adequando do reservatório.

Calculo da taxa de irradiação:
Área da forma: 20 cm X 30 cm = 600cm²
Massa da água= 2L
Variação do tempo: 1°- 14hrs e 40 min / 2° 16 hrs e 30 min -> 1 hr e 50 min = 6600s
Variação de temperatura: 1°) 27°C / 2°) 38°C -> 11°C

Fórmula: variação de temperatura x massa x área do objeto
variação de tempo
= 11°C x 2L x 600cm²
6600s
= 13200cal/cm² s.
6600s

= 2cal/cm² s.

Itens Facultativos:
-Consumo de água quente mensal em uma família de 4 pessoas:
Litros por dia: 45L/ d
45L/ d x 4 pessoas = 180L/ d
180L/ d x 365 dias no ano = 65700L/ ano
65700L/ ano
12 meses
= 5475L/ mês                                                                                                                                                                                                                                                           Licença de distribuição:                                                                                                                                                                                                                                                  <a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/”><img alt=”Licença Creative Commons” style=”border-width:0″ src=”http://i.creativecommons.org/l/by-sa/3.0/88×31.png” /></a><br />Este trabalho está licenciado com uma Licença <a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/”>Creative Commons – Atribuição-CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada</a>.

Publicado em 2014, 2108, CP2 | 1 Comentário

Estudando para as Provas 1º Trimestre – 2014

Para os alunos que vão aproveitar os feriadão (18-23/04/2014) para estudar para as provas seguem três dicas:

Boa Páscoa!

Publicado em 2014, 2102, 2104, 2106, 2108, Recursos Educacionais | Com a tag , , , | Deixe um comentário

Aquecedor Solar – 2106

 

1º ano do Ensino Médio      Turma: 2106      Ano: 2014

Colégio Pedro II – Campus Centro

Física: prof. Sérgio

 Grupo: Letícia Helena da Silva Pamplona Côrte Real- nº17

Rafaella Brascher Halpern- nº30

Luiza Siqueira Cavalcante Ferreira-nº22

Fernanda Queiroz Corrêa Lima- nº11

Roteiro de Replicação:

    Nós quando estávamos fazendo descobrimos algumas dicas boas para agilizar o processo de montagem do experimento como:

   – Após pintar e colocar o durepoxi levar o tabuleiro ao forno à 100ºC durante uns 20 minutos para a secagem ser mais rápida;

   – Usar como espaçadores de 4mm uma rolha;

   – O tabuleiro deve ser lixado antes do vidro ser preso com o durepox para a melhor aderência e só após esse processo ser pintando de preto em volta para dar o acabamento;

   – Usar EVA para fazer o isolamento térmico do reservatório;

   – Antes de colocar o vidro limpá-lo para n ficar marcas de dedo, uma vez que elas são um obstáculo para que a passagem da luz.

Passo a passo da montagem:

   Durante a montagem do aquecedor primeiro nós cortamos a bandeja e a mangueira, depois pintamos o fundo da bandeja de preto e prendemos os espaçadores, após ser feito isso limpamos o vidro para tirar as marcas de dedo e o prendemos com durepoxi na bandeja. Então nós encaixamos a mangueira na bandeja. Já no reservatório, nós o encapamos com EVA preto para fazer o isolamento e depois fixamos a outra ponta da mangueira nele. Para base do projeto cortamos um pedaço de madeira mais comprido para colocar o reservatório acima do coletor solar e para fixar tudo usamos outro pedaço de madeira. Para testarmos o funcionamento usamos uma lâmpada de 500W pois o dia estava chuvoso.

  • Projeto Pronto                                     Limpando o vidro para fixá-lo a                                                                          bandeja

IMG_3639IMG_3612

Prendendo o vidro com durepoxi

 IMG_3627

Cálculo da Taxa de Irradiação:

Ti =  m. Δθ . c    =    m . 17℃ . 1(cal/gºC)   =     17. m .1cal/g    =  17.1200g.1cal/g 

    Área . Tempo          499,5cm².7200s           3596400cm²s         3,5964.10⁶cm²s

Ti =    2400cal     ≅  0,5672.10⁻²cal

   3,5964.10⁶cm²s            cm²s

Ti =    20400cal   ≅   56,72cal

         359,64m²s           m²s

Cálculos:

Δθ = 25ºC até 42ºC = 17ºC

Área = 27.18,5 = 499,5cm²

Tempo = 2h (9:40 até 11:40) = 7200s

m = 1200g

Extra:

A) O consumo de água quente em uma família com quatro pessoas:

-Supondo que uma pessoa gaste 55 litros de água quente em um banho de 5 minutos e ela tome dois banhos por dia, então em uma casa com quatro pessoas o consumo mensal será de 2x55x4x30 = 13200litros.

-Supondo que uma pessoa gaste 115 litros de água quente lavando a louça durante 15 minutos com a torneira meio aberta três vezes ao dia, o consumo mensal dela será 3x115x30 = 10350 litros.

-Supondo que uma pessoa que escove os dentes com água quente durante 5 minutos três vezes ao dia, gaste 12 litros de água a cada vez que for escovar, então em uma família com quatro pessoas esse gasto será de 12x3x4x30 = 4320 litros.

Então no final do mês essa família terá gasto 4320+13200+10350 = 27870 litros de água quente.

B) Em média um aquecedor solar custa R$ 2500,00 e a conta de uma família com quatro pessoas fica por volta de R$270,00 por mês, logo após 9 meses a conta dessa família já terá ultrapassado o valor do aquecedor solar. Mas caso ela opte por obter um aquecedor, essa família pagará só uma vez o valor de R$2500,00 e terá o aquecedor sem pagar a conta mensalmente, já com a conta de luz ela pagará um valor mensalmente que ultrapassará o valor pago pelo aquecedor, logo é mais vantajoso a compra do aquecedor.

1º ano) Aquecedor solar   –    Energia Elétrica

              R$2500,00                   R$3240,00

2º ano) Aquecedor solar   –   Energia Elétrica

               R$o0.000,00              R$3240,00

No final de dois anos essa família terá pago R$6480,00 se ela não optar pelo uso do aquecedor, mas se ela tiver comprado o aquecedor a conta dela ficaria só nos R$2700,00.

A economia dessa família em dois anos, então, seria de 38,58% ou de R$3980,00 no final desses dois anos.

Publicado em 2106 | 1 Comentário

Guia de estudo para greve #01

Introdução

Como dito anteriormente, segue o primeiro guia de estudo (semanal) para que os alunos não percam o hábito de aprender (?) física, também, durante a greve.

Guia para quem acredita que não foi bem nas avaliações

image

Em um mundo perfeito os alunos levariam em conta sua auto-avaliação na matéria para decidir se precisam estudar mais ou menos um tema.

Como o mundo não é perfeito, muitos de vocês estudam mais ou menos somente em função do resultado das avaliações :-(. Se você acredita que não foi bem na prova de física siga o guia abaixo (Não, as notas não serão divulgadas aqui no blogue!).

  • Para cada questão da prova faça seu fichamento dos conceitos envolvidos.
  • Para cada questão da prova e com base no gabarito tente esquematizar os passos para a resolução.

Veja um exemplo abaixo para a questão 2:

  • Conceitos envolvidos na questão: câmara escura, propagação retilínea da luz, formação de imagens na câmara escura, semelhança de triângulos, proporção direta entre grandezas.
  • Imagens na câmara escura são sempre invertidas (em cima em baixo e direita esquerda) em relação ao objeto.
  • Na resolução precisamos sempre fazer um desenho onde aparecem: objeto,imagem e os raios luminosos que os ligam.
  • Este desenho sempre forma dois triângulos semelhantes que, aplicando-se as regras de proporcionalidade podemos determinar a quarta grandeza desconhecida (supondo que conhecemos as outras três!)
  • O número de equações necessárias é sempre igual ao número de incógnitas!

Faça uma análise como esta para cada questão! Troque ou comente sua análise com seus colegas. Esta atividade pode ser feita individualmente ou em pequenos grupos!

Guia para quem acredita que *foi bem* nas avaliações

image

Parabéns! Ter ido bem nas avaliações de física e ficar sem aulas é meio frustrante. Mas você pode começar a estudar os próximos tópicos para que quando as aulas voltarem você continue com um bom desempenho!

Em termologia nosso próximo tópico será dilatação térmica (Capítulo 06 do livro texto). A ênfase será mais fenomenológica do que matemática. Então, com base no nosso livro texto (primariamente) tente caracterizar:

  • O que é a dilatação térmica?
  • Quais os três tipos de dilatação térmica nos sólidos (caracterize-as)?
  • Quais as expressões matemáticas (fórmulas) destas dilatações ?
  • Qual o único tipo de dilatação em líquidos e gases?
  • O que seria uma dilatação aparente?

Concentre-se apenas nas questões propostas no livro. Não se preocupe, por enquanto, com as questões de aprofundamento!

Em Óptica Geométrica vamos retomar o estudo dos espelhos esféricos (seções 11.11 ao 11.17 do livro texto de física). Como era de se esperar em “óptica geométrica” fazer os desenhos é fundamental para entender algumas ideias e resolver questões sobre o tema. Então, com base no nosso livro texto (primariamente) tente caracterizar:

  • O que é um espelho gaussiano?;
  • os tipos de espelhos gaussianos?;
  • os tipos de imagens possíveis nos espelhos gaussianos;?
  • as relações matemáticas (equações de Gauss) nestes espelhos?;

Privilegie os exercícios propostos no capítulo.

Dicas gerais de estudo

  • Tenha seu momento de estudo individual e também, se possível, em grupo;
  • Estudo em grupo sem estudo individual é pouco eficiente;
  • Resolva exercícios;
  • Já comentei que você tem que resolver exercícios?

Dúvidas e pedidos de ajuda? Use os comentários deste texto!

Publicado em 2014, 2102, 2104, 2106, 2108, Física, Recursos Educacionais | Deixe um comentário