Aprendendo Física em Rede

                                                                   Forno solar

Colégio Pedro II- Unidade Centro                                                          19/9/2014

Turma: 2108                                                         1º Série do Ensino Médio

Grupo:

Felipe Andre Silveira Pratti nº 07

Leticia Zisman Pontes Peixoto nº17

Samantha Rodrigues dos Santos Tavares nº 29

Talita de Lyra Machado nº 30

                                                          Roteiro de Replicação

Para fazer o forno solar é necessário:

-Duas caixas de papelão, uma maior e outra que caiba dentro, sendo que esta fique com no mínimo 2,5cm de margem em relação à caixa maior;

-Rolo de papel alumínio, quanto necessário;

-Cola branca, quanto necessário;

-Tinta preta fosca, quanto necessário;

-Jornal ou qualquer isolante térmico;

• Um pouco de filme PVC;

-Uma tampa que encaixe na caixa grande.

                                                        Instruções de montagem

Remova as abas da parte de cima das caixas, se houver.

Cole ou fixe as abas de baixo, para se ter um fundo fixo.

Na caixa maior pinte com a tinta toda a parte interior.

Na caixa menor, cole o papel alumínio em todas as faces interiores. Pode-se por uma segunda camada por cima para garantir que toda a face está coberta.

Coloque o jornal ou material isolante no fundo da caixa grande. Posicione a caixa menor no centro, respeitando as margens, em cima do isolante. Se quiser, cole para melhor fixação.

Agora encha o espaço entre as caixas com o isolante. Tenha em mente que quanto mais isolante, ou melhor a isolação do mesmo, melhor será o resultado.

Com pedaços de papelão, cole por cima do isolante, em cima do vão das caixas para ajudar mais no isolamento.

Coloque a tampa por cima de tudo, e corte de acordo com o tamanho da caixa menor 3 (três) dos lados, um comprimento e duas larguras.

No buraco da tampa, cole filme PVC por dentro, para “tampar” o buraco.

Na aba que foi feita na tampa, cole papel alumínio.

Arranje um jeito de deixar esta aba aberta. Usamos barbante e um pregador colado na base do forno, mas a criatividade é livre. É importante que se possa regular a angulação da aba.

O forno em si já está pronto, coloque o que desejar esquentar dentro do forno, ponha a tampa. Coloque no sol e regule a aba de modo que tenha mais incidência solar na caixa menor.

Atente-se ao fato de que o sol muda de posição ao longo do dia, podendo ocasionar sombra, além da variação de angulação da aba. Assim, preste atenção na posição do seu forno.

                                        Explicação científica/física

A radiação solar bate na aba, que com o papel alumínio, reflete pra dentro da caixa menor, que também coberta por papel alumínio, reflete até o que se deseja esquentar.

A tampa, por sua vez, com o filme PVC, provoca o efeito estufa dentro do forno, fazendo com que se aproveite maior parte da radiação.

Mas o mais importante no forno, não é a quantidade de luz solar que ele adquire, e sim o quanto de energia ele deixa de perder, ou seja, o isolamento térmico.

Pois melhor do que adquirir 100cal e perder pro ambiente 90cal é ganhar 60cal e perder apenas 10cal. O espaço entre as caixas é justamente para haver este isolamento com o meio externo.

                                                                 Como ficou…

Usamos como caixa maior uma com medidas 20 cm(altura) x 48 cm(comprimento) x 31 cm(largura) , e como caixa menor uma com medidas18cm(altura) x 34cm(comprimento) x 31cm(largura). Usamos como isolante jornal, MUITO jornal.

Revestimos o exterior com cartolina preta, mas é pura estética, não interfere no funcionamento do forno.

Colocamos nosso forno no sol 11h00min e medimos a temperatura final 14h15mim, aproximadamente. Conseguimos esquentar aproximadamente 500g de água em temperatura ambiente para 76ºC.

Considerando a temperatura inicial da água 24ºC, e um mundo perfeito, onde apenas houve troca de calor entre o forno e a água, temos:

m.c.(∆ө)=   500g. 1cal/ (g.ºC). (76ºC – 24ºC) = 500cal/ºC . 52ºC= 26.000cal

14h15mim – 11h00mim = 3h15mim= 195mim= 11700 s

26.000 cal : 11700 s = 2,22… cal/s

Ou seja, nosso forno com 18.972 cm³ conseguiu ceder 26.000 cal para a água, ou aproximadamente 2,2 cal/s,

Relatório forno solar 2108 de Felipe Pratti

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