EXPERIÊNCIA IV
4.1 TÍTULO: Efeito Joule e efeito Termoelétrico
4.2 OBJETIVOS: Mostrar a transformação de energia elétrica em calor e o
fenômeno inverso. Determinar o fator de conversão Caloria/Joule.
4.3 TEORIA
Quando um condutor é atravessado por uma corrente elétrica, uma certa
quantidade de energia elétrica, proporcional ao quadrado da intensidade da
corrente que passa pelo condutor, transforma-se em energia térmica. É o
efeito Joule.
O fenômeno inverso acontece nos termopares, quando as junções dos dois
metais são mantidas em temperatura diferentes, cria-se uma diferença de
potencial e em conseqüência uma corrente elétrica.
Sendo a unidade de energia térmica mais comum a caloria e a de energia
elétrica o Joule. Também é determinado, nessa unidade, o fator de conversão
entre essas duas unidades físicas.
4.4 MATERIAL
Béquer
Termômetro
Cronômetro
Aquecedor de imersão
4.5 PROCEDIMENTO
1 – Determinar a resistência do aquecedor (para isso use um ohmimetro ou
através da construção de uma ponte de Wheatstone).
2 – Coloque água no béquer (o suficiente para cobrir o aquecedor) e anote a
sua massa e temperatura inicial.
3 – Ligue ao aquecedor a uma tomada de 110V e espere 5 minutos, sempre
agitando a água para a uniformização da temperatura. Anote a temperatura
final e o tempo exato de operação.
"Massa (g) " "
"Temperatura Inicial " "
"Temperatura Final " "
"Tempo da Operação " "
"Tensão " "
"Resistência do " "
"Aquecedor " "
4.6 TRATAMENTOS DE DADOS
1 – Considerando uma incerteza de 10% devido às perdas para o ambiente,
determine a quantidade de calor fornecida a água, em calorias.
2 – Como essa quantidade de calor corresponde à energia elétrica (V2/R).t
(em Joule) dissipada pela resistência, determine o fator de conversão de
calorias para Joules. Considere uma incerteza de 5% para a tensão e para a
resistência.