Aprendendo Física em Rede

Colégio Pedro II- Campus Centro
1º ano, turma: 2108
Integrantes:

Ana Beatriz Serrano – nº 1
Ana Carolina Bottany – nº 2
Victoria Coeli – nº 32

MONTAGEM :

Materiais – 1 bandeja metálica em formato retangular
4 pedaços de antena de tv
2 mangueiras de borracha
4 espaçadores
1 lata de nescau
1 vidro que encaixe na parte interna da bandeja
Durepoxi
Tinta preta fosca
Braçadeiras
Fita isolante

Após comprar os materiais , pintamos a bandeja com a tinta preta fosca — para absorver mais calor — furamos a bandeja e a lata de nescau ,e com durepoxi colamos os 4 pinos — 2 na bandeja e 2 na lata — . Depois de colocar os espaçadores na bandeja , colamos o vidro na mesma com durepoxi . Com as braçadeiras , fixamos as mangueiras nos pinos (pedaços de antena ) , e para garantir que não vazasse , colocamos fita isolante em volta .
APRESENTAÇÃO :

Quando chegamos na escola , conferimos se algo estava vazando e montamos uma “base” para colocar o trabalho . Após o debate no salão nobre , pusemos agua e colocamos no sol para funcionar . Logo ápos , notamos uma certa quantidade de ar na bandeja mas conseguimos tirar . Na primeira medição , o trabalho já estava no sol há uns vinte minutos e a temperatura foi de
27°C . Tivemos que trocar o trabalho de lugar 3 vezes , para conseguir uma maior exposição ao sol . Devido a grande quantidades de grupos para apresentar os trabalhos , quando a temperatura foi medida pela segunda vez , já nao havia mais nenhum lugar no patio em que o sol estivesse batendo diretamente . Na segunda medição , a temperatura foi de 35°C , ou seja , aumentou 8°C . Pelo nosso professor , o aumento mínimo para considerar que funcionou era de 10°C , mas , nós esperamos que ele considere algo.

TAXA DE IRRADIAÇÃO

massa de água = 2,5 kg
variação de temperatura = 8°C
área da bandeja = 720 cm²
variação de tempo = 4680 segundos
2,5 . 8. 720 / 4680 = 3,0769 cal/cm²s
aproximadamente 3 cal/cm²s

ITENS FACULTATIVOS :

A) Estimar o consumo de água quente mensal numa família de 4 pessoas

4 pessoas 1 min de banho = 7 Litros
10 min por banho
2 banhos por dia – cada pessoa
30 dias em um mês

7 L ( em um minuto de banho ) . 20 ( minutos por pessoa em um dia ) = 140 L

140 L ( litros por pessoa em um dia ) . 4 ( quantidade de pessoas ) = 560 L

560 L ( litros da família em um dia ) . 30 ( nº de dias no mês ) = 16800
total : 16800 L em um mês

B) Estimar a economia, em reais, que se faz ao trocar o aquecimento de água por energia elétrica pela energia solar
” A instalação de um sistema de aquecimento solar em casa praticamente elimina os gastos do chuveiro e ainda pode reduzir o valor da conta mensal de luz em até 30% ” — fonte : http://www.vidasolar.com.br/economia-na-conta-de-luz-pode-chegar-a-ate-30-com-uso-de-aquecedor-solar/
supondo que a economia na contal mensal de luz total de uma casa seja 30% com a utilizaçao da energia solar , que a conta dessa casa seja de 300 reais , e que um aquecedor solar custe 1800 reais , temos que :
30% . 300 = 90 — a conta passaria para 210 reais
1800/90 = 20 meses
para repor o custo do aquecedor solar , demoraria 1 ano e 8 meses . Mas após esse tempo , a economia continuaria de 90 reais . Assim em 4 meses após o valor do aquecedor ser recuperado , a economia já será de 360 reais .
90 . 4 = 360 reais

Licença de distribuição do Roteiro

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Colégio Pedro II- Campus Centro

Alunos:                                                 Turma: 2102                  Ano: 1°

André Luiz Lopes, 4

Lorrein Diuly, 23

Marcely Braz, 25

Natasha Balliana, 28

Roteiro de Replicação do aquecedor Solar

Para começar a montagem, a primeira etapa que concluímos foi a base, aonde seria adaptado a forma e a lata. Foi usado: ‘encapa fio’, durepox e fita adesiva. Formando um triângulo retângulo. Onde a hipotenusa recebe a forma metálica, localizada a baixo da lata. Para adaptar a mesma, foi colocado um “degral” que daria apoio e firmeza, junto de um pedaço de arame, envolvendo-a. Para fazer a junção das postas, envolvemos durepox e fita adesiva, fortalecendo a estrutura

.

Forma: forma feitos, dois furos, um localizado na parte superior e na parte inferior da forma. Onde seria a entrada da água. Seu fundo foi pintado de preto, e para a melhor fixação do vidro de 2mm, foram colados, pedaços de mangueira, com aproximadamente 3cm de comprimento, entre o fundo e a superfície. Após selar o vidro com durepox e pintar o resto da superfície da forma de preto, (tomando cuidado pra não manchar o vidro) a bandeja já está pronta pra ser fixada na base.

Lata: foram feitos dois furos, um na parte inferior na lata ( que será conectado na parte inferior da forma, por meio da mangueira) e outro na parte superior ( que será conectada a parte superior da forma, também por meio da mangueira). Após ser totalmente pintada de preto. A lata estaria pronta, para ser fixada na base, por meio do arame.

Finalizando: Em cada junção da mangueira aos metais, foi utilizado, camadas de durepox. Após pintar todo o objeto, com tinta spray preta fosca e esperar a sua secagem. O aquecedor a base solar, estaria finalizado. Aaaaah, adiciona aí, que pra fixar a forma na base, colamos uma na outra com durepox, e amarramos um barbante para ficar o mais fixo possível.

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Taxa de irradiação:

Para descobrir a taxa de irradiação, fizemos a conta: massa da água (2kg) multiplicada pela variação de temperatura (11°) e a área da forma (631 cm²), dividido pela variação de tempo (3600 seg)

(2x 11x 631): 3600= 3,856

O que da uma taxa de, aproximadamente, 3 cal/cm² s.

Ponto extra:

3.1: o consumo de água quente mensal numa família de 4 pessoas.

Numa pesquisa feita, concluiu-se que se gasta, em média, 9L/min no banho. Num banho de 15 minutos gastaria 135L que multiplicado pelas 4 pessoas da família, seria um total de 540L por dia.

540L multiplicado por 30 dias, daria 16.200L em um mês. Logo, o gasto estimado de água quente em uma família de 4 pessoas é de 16.200L.

3.2 :Estimar a economia, em reais, que se faz ao trocar o aquecimento de água por energia elétrica pela energia solar!

Você vai precisar multiplicar a voltagem do chuveiro pelo tempo de uso. Vamos usar valores obtidos na internet.

5500 W x 0.25(15minutos=um quarto de hora=0.25) = 1,375 KWh que multiplicado por 4 (número de pessoas da casa)e por 30 (número de dias) = 165 KWh

O KWh está custando 0,43 centavos que multiplicado pelos 165KWh  é igual a R$70,95.

Para uma família de 4 pessoas, que gasta 540L de água por dia, estimamos que um aquecedor de 540L custa R$ R$2.160,00. Vai demorar  um período de 30 meses até a família começar a economizar. Mas, após esse período, a família economizará a cada um mês, o valor de R$70,95.

Licença :

<a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/”><img alt=”Licença Creative Commons” style=”border-width:0″ src=”http://i.creativecommons.org/l/by/4.0/88×31.png” /></a><br /><span xmlns:dct=”http://purl.org/dc/terms/” href=”http://purl.org/dc/dcmitype/Text” property=”dct:title” rel=”dct:type”>Roteiro de Replicação do aquecedor Solar</span> de <a xmlns:cc=”http://creativecommons.org/ns#” href=”http://aprendendofisica.net/rede/wp-admin/post.php?post=11011&action=edit” property=”cc:attributionName” rel=”cc:attributionURL”>Marcely</a> está licenciado com uma Licença <a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/”>Creative Commons – Atribuição 4.0 Internacional</a>.<br />Baseado no trabalho disponível em <a xmlns:dct=”http://purl.org/dc/terms/” href=”http://aprendendofisica.net/rede/wp-admin/post.php?post=11011&action=edit” rel=”dct:source”>http://aprendendofisica.net/rede/wp-admin/post.php?post=11011&action=edit</a>.<br />Podem estar disponíveis autorizações adicionais às concedidas no âmbito desta licença em <a xmlns:cc=”http://creativecommons.org/ns#” href=”http://aprendendofisica.net/rede/wp-admin/post.php?post=11011&action=edit”rel=”cc:morePermissions”>http://aprendendofisica.net/rede/wp-admin/post.php?post=11011&action=edit</a>.

Colégio Pedro II – U.E. Centro. 2014
Turma: 2102
Nomes:
Gabriel Fiami N:11
Gabriel Almeida N:12
Victor Magalhães N:33

-Material necessário.

Bandeja Metalica Retangular
Tinta Preto Fosco
Durepoxi
Mangueira Plastica 70 cm
Espaçador 4mm
Lata vazia
Vidro (2mm)
4 tubinhos de aluminio

Após seguir o roteiro proposto pelo professor, nos deparamos com algumas observações que podem facilitar o projeto.

Obs1: Já que não encontramos os tubinhos de alumínio, fizemos o projeto sem eles. Embora os tubinhos facilitem a introdução da mangueira na bandeja, eles não são obrigatórios.

Obs2: Para facilitar a introdução da mangueira na bandeja e para que eventuais problemas que podem acontecer possam ser reparados com maior facilidade , o vidro só deve ser colado quando todo o resto da estrutura estiver pronta.

Obs3: Tente fazer os furos da bandeja e da lata o mais próximo possível do diâmetro da mangueira. Isso facilita na hora de vedar o pouco espaço que sobra com o durepoxi, evitando o problema dos vazamentos. (fure com uma furadeira, nunca com pregos)

Obs4: É importante esperar o durepoxi secar completamente antes de manusear o trabalho, enfrentamos dificuldades no trabalho pois quando colocamos o durepoxi pra fixar a mangueira na bandeja começamos logo a mexer na mangueira para fixá-la nos outros pontos, então o durepoxi não secou, e ficou fora de forma o que levou as mangueiras a ficarem saindo do furo o tempo todo.

-Cálculo da taxa da Irradiação

Irradiação é a quantidade de calorias que certa área recebe em certo tempo (cal/m².s). Em nosso experimento a variação de temperatura foi de 27°C para 38°C em cerca de 2hrs e 10 mins, com uma massa de água de 1700g. Então:
Calorias = m x c x (38 – 27)
Calorias = 1700 x 1 x 11 = 18700

As dimensões da bandeja eram de 30 cm de comprimento por 20 cm de largura. Tendo então sua área de:
A= 20cm x 30cm = 600cm² = 0,06m²
O tempo entre a primeira verificação do termômetro e a segunda foi de 2 horas e 10 mins:
2 hrs e 10 mins = 7800 segundos

Cálculo da taxa de irradiação:
Calorias / área x intervalo de tempo = taxa de irradiação.
18700 / 0,06 x 7800 = 39,9

A taxa de irradiação foi de aproximadamente 39,9 cal/m²s

-Licença de distribuição:

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