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CENTRO DE TECNOLOGIA - CTEC
ENGENHARIA QUÍMICA
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
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ENGENHARIA QUÍMICA
MEDIÇÃO DE TEMPERATURA
Relatório do experim...
RESUMO
Conhecer os instrumentos de medidas de temperatura e suas características é um
conhecimento básico necessário a tod...
ÍNDICE
1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ....................................................................... 4
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1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
O conceito de temperatura é originado das idéias qualitativas de “quente” e de “frio”,
que são ...
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Existem vários tipos de termopares, tipo K, E, J, N, B, R, S, T, quando se procede à
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2. PARTE EXPERIMENTAL
2.1. Objetivos do Experimento
Conhecer os instrumentos de medida de temperatura e suas característ...
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3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Abaixo, mostra-se a Tabela 1, construída a partir das medições realizadas.
Tabela 1. Medições ...
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4. CONCLUSÕES
De acordo com os resultados obtidos, vemos que os gráficos das temperaturas medidas
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Acadêmicos do 6° Período. Relatório: Prática 1- 2° Bimestre. Medidores de Temperatura.
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Conhecer os instrumentos de medidas de temperatura e suas características é um conhecimento básico necessário a todos os Engenheiros Químicos. Neste experimento, utilizou-se um conjunto de termômetro, pirômetro e termopares para medir a temperatura do banho. Os dados obtidos quando se aqueceu e quando se resfriou o banho foram dispostos em uma tabela, e gráficos de dispersão utilizando os dados das leituras das temperaturas indicadas pelos instrumentos de medição foram feitos, em relação ao tempo e à milivoltagem (mV) indicada pelo Termopar J.

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Medição De Temperatura

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA - CTEC ENGENHARIA QUÍMICA RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA MEDIÇÃO DE TEMPERATURA Georgia Nayane Silva Belo Gois MACEIÓ - 2012
  2. 2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA - CTEC ENGENHARIA QUÍMICA MEDIÇÃO DE TEMPERATURA Relatório do experimento acima citado, realizado no laboratório de Engenharia Química, sob orientação da Professora Ana Karla Abud, como requisito para a avaliação da disciplina Laboratório de Engenharia Química 1. MACEIÓ – 2012
  3. 3. RESUMO Conhecer os instrumentos de medidas de temperatura e suas características é um conhecimento básico necessário a todos os Engenheiros Químicos. Neste experimento, utilizou-se um conjunto de termômetro, pirômetro e termopares para medir a temperatura do banho. Os dados obtidos quando se aqueceu e quando se resfriou o banho foram dispostos em uma tabela, e gráficos de dispersão utilizando os dados das leituras das temperaturas indicadas pelos instrumentos de medição foram feitos, em relação ao tempo e à milivoltagem (mV) indicada pelo Termopar J.
  4. 4. ÍNDICE 1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ....................................................................... 4 2 PARTE EXPERIMENTAL.................................................................................. 6 2.1 Objetivos do Experimento.............................................................................. 6 2.2 Materiais e Métodos........................................................................................ 6 3 RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................................... 7 4 CONCLUSÕES ..................................................................................................... 16 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................... 17
  5. 5. 4 1. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA O conceito de temperatura é originado das idéias qualitativas de “quente” e de “frio”, que são baseadas em nosso sentido de tato. Medir a temperatura corretamente é muito importante em todos os ramos da ciência, seja a física, a química, a biologia. Muitas propriedades físicas dos materiais dependem da sua temperatura. É bastante difícil definir a temperatura de modo que termômetros diferentes concordem entre si na medição da temperatura de um corpo. Existem muitos instrumentos adequados para medir temperatura, tais como: termômetros, termopares, pirômetros, termorresistores, dentre outros. O termômetro mais familiar na prática é o termômetro de mercúrio (Figura 1), próprio para medição de líquidos e gases, que consiste num tubo capilar de vidro fechado e evacuado, com um bulbo numa extremidade contendo mercúrio que é a substancia termométrica. Este volume contido no bulbo do termômetro permite medir variações muito pequenas de temperatura. O termopar (Figura 2) é um circuito fechado, formado por dois condutores elétricos diferente. Os condutores são conectados nas duas extremidades formando um circuito elétrico, capaz de medir a força eletromotriz, indicando a diferença de temperatura entre as extremidades. Um termopar deve ser capaz de ser calibrado com um padrão de F.E.M versus temperatura e deve manter esta calibração mantendo-a por um longo período de tempo sem desvios. Figura 1. Termômetro de Mercúrio
  6. 6. 5 Figura 2. Esquema de um termopar Existem vários tipos de termopares, tipo K, E, J, N, B, R, S, T, quando se procede à escolha de um termopar deve-se ponderar qual o mais adequado para a aplicação desejada. O tipo de termopar utilizado neste experimento foi o tipo J, cujo condutores são ferro e constantan. A gama limitada do termopar tipo J (-40°C a 760°C) é a responsável pela sua menor popularidade em relação ao tipo K e o mesmo é utilizado em ambiente com pouco oxigênio livre. O pirômetro óptico (Figura 3) é um dispositivo que mede temperatura sem contato com o corpo ou meio, do qual se pretende conhecer a temperatura, onde o mesmo, na literatura, em relação aos citados em cima é o mais preciso. Figura 3. Pirômetro óptico
  7. 7. 6 2. PARTE EXPERIMENTAL 2.1. Objetivos do Experimento Conhecer os instrumentos de medida de temperatura e suas características. 2.2. Materiais e Métodos Os materiais utilizados foram: termômetros, termopares, indicador de temperatura, milivoltímetro, recipiente com água, aquecedor. O conjunto de termômetros e termopares, Figura 4, estava previamente instalado de modo que todos os instrumentos pudessem determinar a temperatura do banho. Figura 4. Módulo de medição de temperatura Colocou-se o módulo em operação observando a água do banho sendo aquecida através de uma resistência elétrica. Conforme a temperatura do banho varia, procederam as medidas (estipulando um intervalo entre elas). Com os dados obtidos das leituras nos diversos instrumentos, foi construído tabelas e gráficos de dispersão. Este procedimento foi realizado no aquecimento e no resfriamento.  Os gráficos em função do tempo demonstraram um comportamento curvo crescente bem definido, com exceção do terceiro ponto mostrado nos Gráficos 1.1, 1.2 e 1.3, que indicaram um desvio nesse comportamento crescente. Em contrapartida, os gráficos com relação á milivoltagem, não apresentaram comportamentos de função.
  8. 8. 7 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Abaixo, mostra-se a Tabela 1, construída a partir das medições realizadas. Tabela 1. Medições de temperatura, milivoltagem e instantes de tempo Aquecimento Indicação do Banho (°C) t (min) Termômetro (°C) Termopar J Pirômetro (°C) mV °C 34,8 2 38 9 39 40,0 41,9 7 51 5 46 43,5 50,9 13 54 12 55 44,5 58,7 17 62 14 61 61,0 64,5 22 68 11 67 65,5 71,9 27 72 12 73 71,0 Resfriamento Indicação do Banho (°C) t (min) Termômetro (°C) Termopar J Pirômetro (°C) mV °C 75,7 2 74 8 73 70,0 72,1 7 71 10 69 67,5 68,3 12 68 9 66 65,0 65,9 17 65 10 64 62,5 63,6 22 61 9 60 59,0 61,4 27 59 9 59 56,5 A partir desses dados, construíram-se gráficos de dispersão relacionando as temperaturas medidas pelos instrumentos com o tempo e com a milivoltagem. Primeiramente, com os dados de aquecimento:
  9. 9. 8 Gráfico 1.1. Temperatura medida pelo termômetro versus tempo (min) Gráfico 1.2. Temperatura medida pelo termopar versus tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Termômetro(°C) versus t (min) Termômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Termopar J (°C) versus t (min) Termopar J (°C)
  10. 10. 9 Gráfico 1.3. Temperatura medida pelo pirômetro versus tempo (min) Gráfico 1.4. Indicação do Banho versus tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Pirômetro(°C) versus t (min) Pirômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 10 20 30 Indicação do Banho (°C) versus t (min) Indicação do Banho (°C)
  11. 11. 10 Gráfico 1.5. Temperatura indicada pelo termômetro versus mV Gráfico 1.6. Temperatura indicada pela Termopar versus mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 Termômetro(°C) versus mV Termômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 Termopar J (°C) versus mV Termopar J (°C)
  12. 12. 11 Gráfico 1.7. Temperatura indicada pelo Pirômetro versus mV Gráfico 1.8. Indicação do Banho versus mV Os gráficos em função do tempo demonstraram um comportamento curvo crescente bem definido, com exceção do terceiro ponto mostrado nos Gráficos 1.1, 1.2 e 1.3, que indicaram um desvio nesse comportamento crescente. Em contrapartida, os gráficos com relação á milivoltagem, não apresentaram comportamentos de função. Para o resfriamento, temos as dispersões seguintes: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 Pirômetro(°C) versus mV Pirômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 Indicação do Banho (°C) versus mV Indicação do Banho (°C)
  13. 13. 12 Gráfico 2.1. Temperatura medida pelo Termômetro versus tempo (min) Gráfico 2.2. Temperatura medida pelo Termopar versus tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Termômetro(°C) versus t (min) Termômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Termopar J (°C) versus t (min) Termopar J (°C)
  14. 14. 13 Gráfico 2.3. Temperatura indicada pelo Pirômetro versus tempo (min) Gráfico 2.4. Indicação do Banho versus tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Pirômetro(°C) versus t (min) Pirômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 Indicação do Banho (°C) versus t (min) Indicação do Banho (°C)
  15. 15. 14 Gráfico 2.5. Temperatura indicada pelo Termômetro versus mV Gráfico 2.6. Temperaturas indicadas pelo Termopar versus mV 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 Termômetro(°C) versus mV Termômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 Termopar J (°C) versus mV Termopar J (°C)
  16. 16. 15 Gráfico 2.7. Temperaturas indicadas pelo Pirômetro versus mV Gráfico 2.8. Indicação do Banho versus mV Os comportamentos dos gráficos de dispersão em relação ao tempo demonstraram-se serem curvas decrescentes, ou seja, apresentaram um comportamento de função. Contudo, os gráficos em relação às indicações de milivoltagem, não se demonstraram como funções. Tanto no aquecimento quanto no resfriamento, os gráficos do termômetro, pirômetro e termopar tomaram formas semelhantes aos gráficos feitos com os dados de indicações do banho. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 Pirômetro(°C) versus mV Pirômetro (°C) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 2 4 6 8 10 12 Indicação do Banho (°C) versus mV Indicação do Banho (°C)
  17. 17. 16 4. CONCLUSÕES De acordo com os resultados obtidos, vemos que os gráficos das temperaturas medidas em função do tempo apresentaram-se como curvas bem definidas. Os gráficos das temperaturas versus indicações da milivoltagem (mV) não se apresentaram como curvas bem definidas, não sendo possível estabelecer uma relação de função entre temperatura indicada e milivoltagem.
  18. 18. 17 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Acadêmicos do 6° Período. Relatório: Prática 1- 2° Bimestre. Medidores de Temperatura. FATEB - Curso de Engenharia Química. Out 2007; Termopar. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/Termopar>. Acesso em: 24 ago 2011; ABUD, A. K. Notas de Aula – Laboratório de Engenharia Química I. UFAL. Departamento de Engenharia Química. 2011.

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