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Teoria |
Experimento |
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Várias grandezas físicas variam com a temperatura podem ser usadas para construir uma escala termométrica (um termômetro): o volume de um líquido; o comprimento de uma barra; a resistência elétrica de um fio; a cor de um filamento de uma lâmpada; o volume de um gás a pressão constante, etc. Naturalmente, a escolha do material apropriado depende do intervalo de temperatura, da escala, do custo, da aplicação específica, etc. A chamada Lei Zero da Termodinâmica diz que se dois corpos A e B estão em equilíbrio térmico com um terceiro corpo X (o "termômetro"), então A e B estão em equilíbrio térmico entre si. Temperatura é a propriedade comum de dois corpos em equilíbrio térmico. Vamos usar este
conceito e construir e calibrar um sensor de temperatura baseado na variação
da resistividade de um fio de cobre com a temperatura. A resistência R de um fio de comprimento L e seção transversal A é dada pela relação R(T) = r (T) L / A Se R é
dada em Ohms , L em metros
e A em metros quadrados, resulta que
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Procedimento e Análise |
Resultados e Conclusões |
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| a.
aplique a
tensão de 10 Volts. Se
por exemplo R = 100 Ohms
, a corrente i = 100 mA.
Rfio é da ordem de 1 Ohm de
modo que o voltímetro digital deve ser usado na escala de mV;
b. antes de submergir o sensor no banho, teste se tudo está funcionando. c. faça as medidas de tensão V para os pontos fixos. Anote a corrente i para cada temperatura, ela deve permanecer constante. d. calcule o valor da função termométrica definida por W(T) = R(T)/R(273,15) e complete a tabela. Baixe o manual resumido de laboratório aqui
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1. Por que o sensor possui 4 fios e
não apenas 2?
2. Qual a razão de se inserir no circuito a resistência de 100 Ohms ? 3. Por que se usa fio de cobre fino? 4. O sensor construído nesta experiência é basicamente o mesmo usado em modernos métodos de controle e medida de temperatura. A diferença consiste no tipo de material (platina e não cobre) de que é feito a resistência. Você saberia explicar qual a razão? 5. Se ao invés do fio de cobre de 200 m m de diâmetro, você usasse fio de cobre de 2 mm de diâmetro, seria possível fazer esta experiência com o equipamento aqui usado? Explique.
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