Roteiro de Replicação do Forno Solar

Colégio Pedro II – Campus Centro

Turma 2106 – 1º ano do Ensino Médio – 2012  

Nomes: Gabrielle Alves – nº 10                  

               Giovanna Neves – nº 12                  

               Rodrigo Sibilio – nº 30                  

              Sofia dos Santos – nº 32

> Materiais utilizados

Como fizemos dois fornos, listaremos primeiro o que utilizamos papelão, como proposto previamente, chamando-o de “forno 1” e, em seguida, detalharemos o outro forno, que fizemos com isopor, por ser um melhor isolante térmico, chamando-o de “forno 2”.

– Material Forno 1

–  2 caixas de papelão, com diferença de tamanho de 3 cm na vertical e 5 cm na horizontal , sendo a maior com tampa

–  Jornal

–  Papel alumínio

– Pedaço de vidro do tamanho da maior caixa

– Fita durex

– Tesoura

– Pote de plástico com água

– Tinta preta fosca

– Rolinho para pintar

– Material Forno 2

– Caixa de isopor

– Tinta preta fosca

– Cartolina preta

– Tesoura

– Vidro para tampar a superfície da caixa

– Panela preta pequena

> Etapas para a construção dos dispositivos

– Pintura das caixas de papelão e do isopor

2º – Colagem do papel alumínio e fixação total do vidro na tampa para maior segurança 3º – Finalização do trabalho de papelão juntando todas as partes

A “bagunça” antes de terminar a montagem dos dois fornos

> O gráfico: Temperatura interna x Tempo de exposição

Explicaremos, com gráficos, cada variação ocorrida em cada forno (1 e 2)

– Forno 1 (Papelão)

Funcionamento do forno no período entre 12h e 16h, aproximadamente

A água, que foi posta à 24ºC no recipiente de plástico, obteve uma grande alta de temperatura num intervalo de duas horas graças à forte incidência solar do local de teste do experimento. Porém, ao retirarmos a tampa na 2ª medição, os raios infravermelhos, que ali estavam presos por meio do vidro, foram liberados, justificando a “brusca” queda de temperatura da 2ª para a temperatura da 3ª.

– Forno 2 (Isopor)

Funcionamento do forno no período entre 12h e 16h, aproximadamente

No forno 2, a água foi posta em uma panela preta na temperatura de 24ºC ao 12h. Duas horas depois, a temperatura foi para 50ºC. Na 3ª medição, abaixaram 9ºC a temperatura, assim como no 1º forno. Porém, há uma diferença: no primeiro forno, a temperatura foi inferior ao do de isopor. Por que? Dois fatores: 1º – No forno de isopor, houve a utilização de uma panela preta para comportar a água. O fato do preto ser a ÚNICA cor que absorve totalmente os raios e, consequentemente absorver muito calor, pode justificar o aumento da temperatura. Além disso, o isopor é um melhor isolante térmico do que o papelão e o jornal, logo sua eficiência ao manter o calor circulando por dentro do aparelho será maior.

À partir do gráfico, temos as seguintes leis da função:

PAPELÃO:

. Parte crescente:  F(t): 0,22t+24

ISOPOR

. Parte crescente:  F(t): 0,2t+24

OBS: A utilização de dois fornos foi apenas para um maior aprofundamento do grupo. O de isopor foi aquele que as medições oficiais foram feitas, mas simultaneamente o de papelão também estava funcionando.

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Roteiro de Replicação do Forno Solar de Sofia Alves, Gabrielle Reis, Giovanna Brevigliero e Rodrigo Sibilio é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada.

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Roteiro forno solar

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro                                                                                       2012

Grupo: Ana Beatriz de Almeida Porto Maia – Nº.: 02

Letícia Oliveira Santos Doria Senra – Nº.: 18

Mariana Monteiro Campista – Nº.: 24

Marina Rocco Dilor Gonçalves – Nº.: 25

Turma: 2104 – 1º ano do Ensino Médio

Material utilizado:

  •   2 caixas de papelão
  •   1 folha de papelão (grande)
  •   3 rolos de papel alumínio
  •  Fita isolante
  •   Fita durex
  •   Vidro
  •   Jornal
  •  Tesoura
  •   Cola
  •   Tinta preta
  •   Tecido preto

 

Roteiro de replicação – “bizús”:

  •  Na hora de comprar as caixas ter atenção para que uma seja menor que a outra, deixando um espaço entre elas para uma camada de ar, que vai servir para isolamento térmico;
  •   Ter cuidado para não cortar a tampa da caixa maior para que sua parte central seja cortada, coberta com papel alumínio e utilizada como uma espécie de espelho, para reflexão, e a da caixa menor para que seja presa ás abas da caixa maior;
  •   Não deixar nenhum espaço que permita a passagem do ar para fora da caixa;
  •  Cobrir as partes internas das caixas com papel alumínio para que os raios sejam refletidos internamente;
  •   O papel alumínio rasga muito facilmente, ter cuidado (!) ;
  •   Amassar pedaços de jornal para usar como apoio pra caixa menor;
  •  Tampar possíveis buracos que tenham surgido durante a montagem, que permitam a passagem de ar para o meio externo (muito importante!);
  •   Pintar o fundo da caixa menor para que haja maior absorção de raios solares.
  •   Pegar um pedaço de papelão e dobrá-lo para que fique no formato de uma tampa para a caixa maior, e cortar a parte correspondente á caixa pequena, e levantar essa parte, para apoiá-la com o suporte;
  •   Fixamos com a ajuda da tampa o vidro no forno solar para que ele ‘tampasse’ o forno de dentro e gerasse uma espécie de efeito estufa (quando os raios forem refletidos pelo papel alumínio, baterão no vidro e voltarão para a caixa, assim aquecendo o que estiver dentro dela);
  •  Escolher o que você quer aquecer e seu forno está apto para uso! Qualquer problema com o produto ligar para a central de atendimento!

 

Fotos: 

Temperatura interna X Tempo de exposição:

 

No teste de funcionamento do forno solar colocamos água em temperatura ambiente (20°C) e colocamos o forno exposto a luz solar , após uma hora de espera medimos a temperatura da água e essa se encontrava a 50°C. Logo, a variação da temperatura foi de 30°C no período de uma hora (60 minutos). Explicando com cálculos o aumento da temperatura em função do tempo, temos:

F(t)=0,5t + 20

Sendo:

  • Taxa de variação por minuto = 0,5
  • Tempo em minutos da exposição do forno = t
  • Temperatura inicial da água = 20°C

Obs: a função foi feita considerando um aumento constante da temperatura

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Roteiro de Replicação do Forno Solar

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Turma 2106 – 1°ano do ensino médio – ano: 2012

Nomes: Matteus Mendonça – n°24

Rodrigo Montiel – n°29

Bruno Sartório – n°3

 

Material necessário para montagem do forno:

 

– 2 caixas de papelão (uma maior que a outra)

– Pedaços de papelão

– Tinta preta

– Filme de PVC

– Papel alumínio

– Cola branca

– Durex

– Tesoura

 

Montagem:

 

1 – Colamos papel alumínio devidamente em todos os lados e no fundo da caixa grande e apenas nos lados da caixa pequena.

 

2 – Fechamos a caixa grande e fizemos um corte no seu topo do tamanho do fundo da caixa pequena, de modo que elas se encaixem.

 

3 – Colamos as abas do lado da caixa grande nela mesma, e cotarmos umas das abas do meio, de modo que a outra seja usada para construir a tampa.

 

4 – Colamos as abas do lado da caixa pequena na caixa grande, de modo que ela fique fixa na caixa grande.

 

5 – Cortamos um pedaço de papelão do tamanho do fundo da caixa pequena e pintamos de preto para fazer o tabuleiro, depois colocamos esse na caixa pequena.

 

6 – Cortamos um pedaço de papelão do tamanho da boca da caixa pequena, colamos papel alumínio nele e o colamos na aba do meio que não cortamos (parte 3) para fazer a aba refletora.

 

7 – tampamos a boca do forno com filme de PVC.

 

Calculo da função t(temperatura) em função do tempo:

 

A função é F(t) = a*t +b onde:

 

F(t) = temperatura final

a = taxa de variação de temperatura por minuto

b = temperatura inicial

t = tempo em minutos

 

No dia de apresentação dos fornos solares usei água a 11°C e depois de aproximadamente 60 minutos a água estava a 48°C.

Para calcular ‘a’ fiz a conta delta y/delta x: 48 – 11/60 = 37/60 = 0.6166…

 

Logo, a função fica F(t) = 0.62*t +11.

 

Licença:

<a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.pt_BR”><img alt=”Licença Creative Commons” style=”border-width:0″ src=”http://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/88×31.png” /></a><br />Este obra foi licenciado sob uma Licença <a rel=”license” href=”http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/deed.pt_BR”>Creative Commons Atribuição-NãoComercial-CompartilhaIgual 3.0 Não Adaptada</a>.

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Professor, estou publicando pela Juliana e pela Sarah pois elas esqueceram suas contas.

Colégio Pedro II- Unidade escolar Centro
Trabalho de física- 2º certificação Professor:Sérgio
Alunos: Juliana Nascimento e Sarah Lopes N: 16 e Turma:2106

Roteiro de replicação

Etapa 1: Base
Você vai precisar de: *duas caixas (a diferença entre as duas tem que ser de pelo menos 2,5 centímetros)
*Papel alumínio
*Jornal
*Cola e tesoura
1-Coloque a caixa menor em cima da maior e faça a marcação nas abas da última, e depois corte.
2-Passe papel alumínio por dentro de ambas as caixas.
3-Preencha o fundo da caixa maior com pedaços de jornal amassado de modo que ao colocar a caixa menor por dentro, suas abas de aberturas fiquem exatamente da mesma altura que as abas da caixa maior.
4-Cole as abas de dentro com as de fora e depois corte o excesso.
Etapa 2: a tampa:

Você vai precisar de: *Uma folha de papelão grande
*Papel alumínio
*cola e tesoura
*pedaço de plástico

1-Dobre a folha de papelão (como se fosse uma tampa) de modo que tampe toda a base.
2-Marque o tamanho da caixa pequena e corte de forma que um dos lados ainda fique preso à tampa.
3-Na aba que se formou, cole papel alumínio.
4-Pela parte de dentro, cole o pedaço de plástico de modo que tampe toda a parte vazada.
5-Prenda um arame entre a aba e a tampa de maneira que forme um ângulo menor que 90 graus entre elas.

Parte 3: finalização
Você vai precisar de: * um pedaço de papelão
*papel alumínio
*tinta preta
1-Para fazer o tabuleiro corte um pedaço de papelão do tamanho da base da caixa pequena, passe papel alumínio e depois pinte de preto.
2-Para finalizar pinte toda a parte exterior de tinta preta e seu forno solar estará pronto!
Teste do forno solar e coleta de dados

*O forno solar foi testado no Tijuca Tênis Clube no dia 21/10/2012 com um termômetro medicinal eletrônico. Os dados foram coletados três vezes a cada cinco minutos sendo que a primeira coleta foi feita às 11 horas da manhã. Por falta de objeto mais adequado, a temperatura foi medida com um termometro medicinal que marca apenas até 43 graus Celsius; ao passar desta temperatura, não foi mais possivel fazer a medição, porém após quarenta minutos foram notadas bolhas de água subindo do recipiente, e água condensada na parte interior do plástico fixado na tampa supondo que a temperatura estivesse próxima a 100 graus Celsius para que a evaporação da água estivesse ocorrido.
*Para ocorrer o aumento de temperatura, é necessário que os raios solares incidam na aba do forno e que haja refração luminosa para dentro do forno; como há um plástico tampando a entrada e saída de ar, ocorre o efeito estufa dentro do forno amentando ainda mais sua temperatura interna. Como o lado exterior do forno está pintado de preto, há maior absorção de raios luminosos, ajudando também ao aumento de temperatura

 

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