Relatório – Aquecedor Solar

Publicado em 16/10/2026 por Dante Oliveira

Colégio Pedro II – U.E. Centro

Professor: Sérgio Lima

Nome:                                                                 nº:

Dante Oliveira Gurgel                                           6

Felipe de Oliveira Dora                                        8

Tiago de Brito Sodré

Série: 1º ano do ensino médio                           Turma: 2018                          Ano : 2012

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Aquecedor Solar

Materiais necessários: Uma bandeja de metal pequena

.                                        Um vidro de espessura 2mm, com as dimensões da bandeja

.                                        Uma lata vazia

.                                        70 cm de mangueira plástica

.                                        Tinta cor: preto-fosco

.                                         Cola de silicone

.                                         Durepox

.                                          Um Termômetro

Passos para a construção do aquecedor:

  1. Furar a lata e a bandeja de metal com uma furadeira, na largura suficiente para a passagem da mangueira
  2. Pintar a bandeja com tinta e pincel
  3. Fixar a mangueira na lata e na bandeja com Durepox
  4. Fixar o vidro na superfície da bandeja
  5. Botar o aquecedor em funcionamento

Fotos do procedimento:

Coloque água pela lata até o coletor (bandeja) ficar cheio, assim como as mangueiras sem nenhuma bolha de ar. Não é necessário encher ate a borda da lata, somente até o nível da mangueira mais alta. Feito isso, exponha o aquecedor à luz do sol para receber irradiação, coloque a lata a cima do nível do coletor para que haja convecção.

 .

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Taxa de Irradiação:

Massa de água: 3000g

Área da bandeja: 27,5 cm x 18 cm = 495 cm²

Diferença de temperatura ≈ 25,2 – 30,2 = 5º

Calor especifico da água = 1,0 cal /g

Tempo: 2 horas (120 minutos / 7200 segundos)

Caloria =  diferença de temperatura x calor especifico x massa

      5 x 1 x 3000 = 15000

Taxa de irradiação = caloria / (massa x área)

    15000 / (3000 x 495) = 15000 / 1485000 = 0,01

Taxa de irradiação final = 0,01 cal / s.m-²

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Publicado em 16/10/2026 por emanuele

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Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

Alunas: Emanuele Mesquita da Silva Aurélio n° 06,

Isabelle Coelho de Mello Menezes nº 17

Madiana Martins Barros nº 20

Tainara Medeiros Barbosa n° 31

Série: 1° ano do Ensino Médio   Turma: 2104

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1. um pedaço de vidro (espessura 2 mm) de dimensões compatíveis com as
da bandeja;

2. 70 cm de mangueira plástica fina (1/4 );

3. uma bandeja pequena (metálica) retangular ou forma para bolo pequena (de alumínio);
da bandeja;

4. uma lata vazia, tipo de leite em pó;

5. Durepoxi normal (secagem lenta).

6. tinta preto-fosco;

7. 4 pedaços (3 cm de comprimento cada) de tubinho de alumínio (vareta de
antena de TV);

Em relação à Bandeja:

  • Quando for pintar a bandeja, é necessário limpa-lo anteriormente com álcool.  E ao pintar, pinte duas vezes, uma em cada sentido.
  • É necessário fazer 2 furos, 1 em cada lado ( o “menor”, a largura). Pode ser feito com broca, mas quem não tiver, pode bater um prego e assim, furá-la.

Em relação à Lata:

  • Necessita-se fazer 2 furos também um a uma pequena distancia do fundo e o outro a uma pequena distancia do topo.
  • E colar jornal ao redor da lata, cola comum não funciona, pois não cola metal, por isso indicamos o uso de super bonder.
  • Dica: em caso de colar alguma parte do corpo com super bonder, lavar com água quente e sabonete e passar hidrante ou óleo de amêndoas.

Em relação aos Tubos:

  • Você precisa de 4 tubos de antena de 35mm de comprimento cada.  Para cortar a antena você pode usar broca (pode ser a fresa de corte lateral) ou uma serrinha.

  • Esses pequenos tubos entram nos buracos feitos na lata e na bandeja, para cola-los use durepoxi. Enrole a massa até a formação de finas “cobrinhas” e envolva o tubinho e achate a cobrinha na superfície da bandeja e/ou lata.

  • Dica: Para misturar o durepoxi, molhe as mãos e misture a massa até obter uma massa homogênea.

Em relação à Mangueira:

  • Encaixe as mangueiras nos tubinhos.

Em relação ao Vidro:

O vidro no aquecedor é usado como uma tampa da bandeja, além de ser uma parte muito importante para o funcionamento do aquecedor, pois deixa entrar calor e luz, mas não possibilita a saída de radiação. Antes de colá-lo limpe-o com álcool.

  • Para colar o vidro na bandeja é preciso usar durepoxi também, coloque para cima e para baixo para segurar bem o vidro. E deixe secar bem.

Em relação ao Funcionamento:

  • Com a bandeja conectada a lata pelas mangueiras, encha a lata de água de modo que também encha a bandeja.
  • Coloque a bandeja inclinada, e meça a temperatura da água.
  • Deixe um tempo e meça novamente a temperatura.
    Q=m.c.dteta
    Taxa de irradiação= Q\A.dt
    Q=2000.1.8 = 16000 cal
    A= 28×18=540cm²       —>  m²=5,04  aprox. 5 m²
    dt= 2h=120 min=3600 x 2= 7200
    I= 1,6x 10 ^4 / 5 x 7200

     I= 3,2 x 10³ x 7,2 x 10³ = 23,04 x 10 ^6 = 2,304 x 10^7 cal/m².s

    • 1. Em média, cada banho leva 8 minutos. Uma pessoa toma, em média, 2 banhos por dia. Em uma casa com 4 pessoas toma-se 8 banhos por dia.
    • 8×30=240 banhos 240×8= 1920 minutos de banho 1920/60= 32 horas
    • 64×30=1920 litros de agua por mês Em http://pcc2465.pcc.usp.br/Apostilas/pcc-2465-suprimento%20de%20%C3%A1gua%20quente.pdf, verifica-se que o consumo de água é de 0,12 l/s. Logo, 1 minuto 7,2 litros
    • 60×7,2= 432 litros/hora
    • Preço= 176×0,34304= 60,37
    • R$= 60,37
    • 432×32=13824 litros de água por mês
    • 2. Supondo que o chuveiro tenha a capacidade de 5500W.
    • R$/kWh= 0,34304
    • Preço = 5500 x 0,34304
    • 5500×32= 176000 176kW
    • Preço= 176×0,34304= 60,37
      R$= 60,37

[Criando um mini aquecedor de Emanuele Mesquita é licenciado sob uma Licença Creative Commons Atribuição-Uso não-comercial-Vedada a criação de obras derivadas 3.0 Brasil.
Baseado no trabalho em aprendendofisica.net.
Perssões além do escopo dessa licença podem estar disponível em http://creativecommons.org/choose/?jurisdiction=br.]

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Roteiro de replicação-

Publicado em 16/10/2026 por lucasmacedo

Colégio Pedro II U.E. Centro

Grupo: Alexandre Vasques n°1

Lucas M Macedo n°18

Guilherme Ribeiro n°11

Natasha Lima n°23
Su Li Hang n°

Série: 1° Ano do Ensino Médio

Turma: 2108

Ano: 2012
Roteiro para Replicação

1°-Material- tabuleiro de alumínio, tinta óleo, durepoxi, uma lata de leite em pó, uma furadeira( com o objetivo de furar o tabuleiro) ,vidro, durex, jornal(isolante térmico), cola de silicone e pedaços de papel da embalagem(o papel tem a parte interna feita de plástico) interna do durepoxi afim de vedar possíveis vazamentos) e uma mangueira transparente.
Processo de produção do aquecedor- Utilizamos a tinta óleo para dar as duas mãos de tinta no tabuleiro, o que demorou porque a tinta é úmida e não seca perfeitamente, antes disso limpamos o tabuleiro na cozinha do Colégio Pedro II- Centro.
Após a tinta seca, furamos o tabuleiro com uma furadeira e uma broca um pouco maior que o diâmetro da mangueira

Com o tabuleiro de alumínio pintado a tinta óleo e já furado, em dois pontos que na vertical ficam em alturas diferente.
Tivemos de enrolar o jornal na lata de leite em pó, o jornal serve como isolante térmico e utilizamos o durex e um pouco da cola de silicone para que ficasse bem preso na lata o jornal.
Após isso, utilizamos o durepoxi para prender e vedar as mangueiras na lata e no tabuleiro. Depois do feito, utilizamos a cola de silicone para colar o vidro no tabuleiro, e vedamos a parte externa do vidro, a borda onde foi posta a cola de silicone para colar o vidro, vedamos com durepoxi e o papel da embalagem para prevenir possíveis vazamentos.
Os furos, feitos com uma furadeira no tabuleiro e na lata, estão em alturas diferentes quando os objetos são postos na vertical.
Massa da água= 500g

Área= 23 cm x 33cm    –     0.23 m x 0.33m
Temperatura inicial= 25C°
Temperatura final=  34C°
Calor específico da água = 1 cal/g°
1 hora = 3600 segundos
Cal/seg x m² = taxa de irradiação
9 x 1 x 500 = 4500
4500/ 3600 seg x 0,0759 =>  4500/ 273,2 => ~ 16,47144
Taxa de irradiação =  ~ 16,47144
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Roteiro de Replicação do Aquecedor Solar

Publicado em 16/10/2026 por joao16

Colégio Pedro II – Unidade Escolar Centro

                        

Alunos: Diego cordeiro da Silva – N° 6

João Ricardo Santiago Magalhães – Nº 15

Rafael Batista dos Santos – N° 27

Sarah Lopes Salomão – N° 31

Serie: 1° ano

Turma: 2106

 

Material:

 

Uma bandeja pequena (metálica), um pedaço de vidro (espessura 2 mm) de dimensões compatíveis com as da bandeja; uma lata vazia, 70 cm de mangueira plástica fina ¼, 4 pedaços (3 cm de comprimento cada) de tubinho de alumínio (vareta de

antena de TV), tinta preto-fosco, Durepoxi.

 

Roteiro de replicação

 

Fazer dois furos na bandeja, um de cada lado, e dois furos no reservatório, no lado, um mais em cima e outro em baixo.

Ligar com durepox o buraco de cima do reservatório com um dos buracos da bandeja com um dos tubos (para transição de água quente) e o buraco de baixo do reservatório com o outro buraco da bandeja (para a saída da agua fria);

Além do durepoxi pode ser usada cola de silicone para que não haja vazamento da água;

Pintar a bandeja com a tinta preta fosca pela parte de dentro. A tinta ajudará no acumulo de calor.

O uso de tinta spray é recomendado, pois, facilitará a construção do aquecedor;

Tampar a bandeja com o vidro usando durepox. Tome cuidado para não deixar

O reservatório deve ser posicionado acima do nível do coletor e a bandeja deve ser posicionada em um plano inclinado a mais ou menos 30 graus para que haja a transição eficaz da agua por convecção.

Neste nível o sistema teve ter mais ou menos o formato ao lado.

Encher o sistema com água e deixa-lo exposto ao sol.

 

 

 

 

 

As últimas três fotos são uma representação de um aquecedor de água numa casa real.

O cálculo da taxa de irradiação ficou da seguinte maneira:

 

200.1.(35-24) = 200.11 = 2200

 

20.30 = 600

 

2200/0,06.3600 é igual a aproximadamente 10,185g/m2.s

 

Pontos Facultativos

 

Segundo a NBR-7198/82 de Instalações prediais de Água Quente, o consumo de água quente médio diário de uma pessoa é de:

 

Casa → 45 litros/pessoa/dia

Apartamento → 60 litros/pessoa/dia

 

Desta jeito em um mês gasta-se:

 

Casa → 1350 litros/pessoa/mês (45 x 30)

Apartamento → 1800 litros/pessoa/mês (60 x 30)

 

Em uma família de 4 pessoas, temos:

 

Casa → 5400 litros/família/mês (1350 x 4)

Apartamento → 7200 litros/família/mês (7200 x 4)

 

Considerando que um chuveiro de 5400W é usado 2 vezes por dia a cada pessoa da casa e a média do banho é de 10 min. em um mês de 30 dias fica:

 

5400.(10.2.4).30/60000 = 216 kWh

 

Considerando 1 kWh é igual à R$ 0,58 então:

 

216.0,58 = R$ 125,28 por mês




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