Transferencia De Calor Termopares

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECÂNICA GEM 20: TRANSFERÊNCIA DE CALOR I PROFESSOR: GILMAR GUIMARÃES 1º Laboratório: Termopares NOME: N.º: Bruno Alexandre Roque 85732 Guilherme Augusto de Oliveira 85733 UBERLÂNDIA, 29 DE MAIO DE 2009 1. Introdução Os termopares são os sensores de temperatura preferidos nas aplicações industriais, seja pela sua robustez, seja pela simplicidade de operação. Entretanto, para que as medições de temperatura com termopar sejam significativas e confiáveis, é fundamental conhecer não somente os princípios básicos de operação, como também as condições que o usuário deve proporcionar para que esses princípios sejam válidos. Os termopares são os sensores de temperatura mais utilizados. Sua simplicidade e confiabilidade são o maior apelo à sua utilização. 2. Análise teórica Antes de iniciar o estudo dos termopares, é necessário falar sobre os efeitos abaixo, que auxiliarão no entendimento dos processos de medição em questão. 2.1 - Efeito Seebeck O efeito Seebeck é a produção de uma diferença de potencial (tensão elétrica) entre duas junções de condutores (ou semicondutores) de materiais diferentes, quando elas estão a diferentes temperaturas (força eletromotriz térmica). É o reverso do efeito Peltier que é a produção de um gradiente de temperatura em duas junções de dois condutores (ou semicondutores) de materiais diferentes quando submetidos a uma diferença de potencial (tensão elétrica) em um circuito fechado (conseqüêntemente, percorrido por uma corrente elétrica). Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só e denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termelétrico. O efeito Seebeck é devido a dois fenômenos: difusão de portadores de carga e arrastamento fônon. O princípio termoelétrico dos termopares deriva de uma propriedade física dos condutores metálicos submetidos a um gradiente térmico em suas extremidades: a extremidade mais quente faz com que os elétrons dessa região tenham maior energia cinética e se acumulem no lado mais frio, gerando uma diferença de potencial elétrico entre as extremidades do condutor na ordem de alguns milivolts (mV). Figura 1: Condutor metálico submetido a um gradiente de temperatura Na figura acima, o valor da força eletro motriz ΔE depende da natureza dos materiais e do gradiente de temperatura nos mesmos. Quando o gradiente de temperatura é linear, a diferença de potencial elétrico ΔE = E2 − E1 > 0 depende apenas do material e das temperaturas T1 e T2, (T2 > T1), formalmente representado pela fórmula: onde S é o coeficiente termodinâmico de Seebeck, ΔT é a diferença de temperatura ΔT = T2 − T1 e ΔE é a diferença de potencial elétrico usualmente medido em milivolts em função da diferença de temperatura (mV/°C). Quando dois condutores metálicos A e B, de diferentes naturezas, são acoplados mediante um gradiente de temperatura, os elétrons de um metal tendem a migrar de um condutor para o outro, gerando uma diferença de potencial elétrico, num efeito semelhante a um pilha eletroquímica. Esse efeito é conhecido como Efeito Seebeck sendo capaz de gerar energia elétrica com base numa fonte de calor mediante propriedades físicas dos metais. Figura 2: Metais condutores acoplados num termopar Quando associam-se dois metais num termopar, a força eletro motriz gerada é: onde SA e SB são os coeficientes de Seebeck dos metais A e B, T1 e T2 representam a diferença de temperatura na junção dos materiais. Os coeficientes de Seebeck são não-lineares e dependem da temperatura absoluta, material, e da estrutura molecular. Se os coeficientes de Seebeck podem ser considerados efetivamente constantes numa certa gama de temperatura, a fórmula acima pode ser aproximada por: Desse modo é possível gerar energia elétrica usando-se uma fonte de calor. Atualmente, o efeito Seebeck é muito utilizado para a construção de termômetros em que se mede diferença de temperatura através de um voltímetro calibrado para este fim. Outra aplicação deste mesmo efeito é a construção de pilhas atômicas (Gerador termoelétrico de radioisótopos) para produzir pequenas potências, mas de longa duração, o que é necessário em situações especiais como na sonda Cassini-Huygens e nas sondas Voyager. A maior desvantagem da utilização da geração de energia termelétrica direta é a baixa potência. Isto obriga a construção de milhares de células termelétricas para a obtenção de alguns Watts de potência. 2.2 - Efeito Peltier O efeito Peltier é a produção de um gradiente de temperatura em duas junções de dois condutores (ou semicondutores) de materiais diferentes quando submetidos a uma tensão elétrica em um circuito fechado (consequentemente, percorrido por uma corrente elétrica). É também conhecido como Força eletromotriz de Peltier e é o reverso do efeito Seebeck em que ocorre produção de diferença de potencial devido à diferença de temperatura neste mesmo tipo de circuito. Estes dois efeitos podem ser também considerados como um só e denominado de efeito Peltier-Seebeck ou efeito termelétrico. Na verdade, são dois efeitos que podem ser considerados como diferentes manifestações do mesmo fenômeno físico. Este efeito é utilizado em coolers que, usando uma diferença de potencial, podem transferir calor da junção fria para quente aplicando-se a polaridade elétrica adequada (É um refrigerador no sentido termodinâmico da palavra). O mesmo efeito também é utilizado para produzir temperaturas próximas de 0 K, onde o terminal aquecido é refrigerado por Nitrogênio líquido, cuja temperatura de ebulição é de 77,35 K (-196,15 °C). Tal procedimento é conhecido como ultra-resfriamento termoelétrico, sendo capaz de produzir temperaturas próximas ao zero absoluto no terminal refrigerado. O ultra-resfriamento por termopar é utilizado para o estudo de supercondutores e do comportamento de matérias na temperatura do espaço inter-estelar, onde as temperaturas são próximas a 0 K. 2.3 Efeito Thomson O efeito Thomson se inspirou numa abordagem teórica de unificação dos efeitos Seebeck (1821) e Peltier (1834). O efeito Thomson foi previsto teoricamente e subsequentemente observado experimentalmente em 1851. Ele descreve a capacidade generalizada de um metal submetido a uma corrente elétrica e um gradiente de temperatura em produzir frio ou calor. Qualquer condutor submetido a uma corrente elétrica (com exceção de supercondutores), com uma diferença de temperatura em suas extremidades, pode emitir ou absorver calor, dependendo da direrença de temperatura e da intensidade e direção da corrente elétrica. Se uma corrente elétrica de densidade J flui por um condutor homogêneo, o calor produzido por unidade de volume é: onde ρ é a resistividade do condutor dT/dx é o gradiente de temperatura ao longo do condutor μ é o coeficiente de Thomson. O primeiro termo ρ J² é simplesmente o aquecimento da Lei de Joule, que não é reversível. O segundo termo é o calor de Thomson, que muda de sinal quando J muda de direção. Em metais como zinco e cobre, com o terminal "quente" conectado a um potencial elétrico maior e o terminal "frio" conectado a um potencial elétrico menor, onde a corrente elétrica flui do terminal quente para o frio, a corrente elétrica está fluindo de um ponto alto potencial térmico para um potencial térmico menor. Nessa condição há evolução no calor. É chamado de efeito positivo de Thomson. Em metais como cobalto, níquel, e ferro,com o terminal "frio" conectado a um potencial elétrico maior e o terminal "quente" conectado a um potencial elétrico menor, onde a corrente elétrica flui do terminal frio para o quente, a corrente elétrica está fluindo de um ponto baixo potencial térmico para um ponto de potencial térmico maior. Nessa condição há absorção do calor. É chamado de efeito negativo de Thomson. 2.4 – Efeito Joule Lei de Joule (também conhecida como efeito Joule) é uma lei física que expressa a relação entre o calor gerado e a corrente elétrica que percorre um condutor em determinado tempo. O nome é devido a James Prescott Joule (1818-1889) que estudou o fenômeno em 1840. Ela pode ser expressa por: Onde: • Q é o calor gerado por uma corrente constante percorrendo uma determinada resistência elétrica por determinado tempo. • I é a corrente elétrica que percorre o condutor com determinada resistência R. • R é a resistência elétrica do condutor. • t é a duração do tempo em que a corrente elétrica percorreu ao condutor. Se a corrente não for constante em relação ao tempo: Quando uma corrente elétrica atravessa um material condutor, há produção de calor. Essa produção de calor é devida ao trabalho realizado para transportar as cargas através do material em determinado tempo. A lei de Joule está relacionada com a definição de joule onde: • Um joule é o trabalho realizado para transportar um coulomb (unidade de medida da carga elétrica) de um ponto para outro, estando os dois pontos a uma diferença de potencial de um volt (unidade de medida da diferença de potencial). • O trabalho é dado por: onde: • W é o trabalho elétrico (em joule). • Q é a carga (em coulomb). • U é a diferença de potencial (em volt). A nível molecular o aquecimento acontece por causa da colisão dos elétrons com os átomos do condutor, em que o momento é transferido ao átomo, aumentando a sua energia cinética. Pode-se dizer, portanto, que, quando o elétron colide com os átomos, fazem com que os núcleos vibrem com maior intensidade. O grau de agitação molecular é chamado de temperatura, ou seja, quando os elétrons colidem, aumentam a energia cinética dos átomos, sua temperatura.Nos resistores elétricos pode-se calcular a potência dissipada utilizando a lei de Joule: Aplicações: Diferentes tensões no transporte da energia elétrica É, principalmente, por causa do efeito Joule que a energia elétrica é transportada em longas distâncias em tensões mais altas (geralmente 13.200 V) e também a tensão das zonas rurais é 220V e 440V e nas urbanas 220V e 380V. A maior tensão permite que a corrente seja menor (para uma mesma potência , ) e assim menos energia desperdiçada no efeito Joule (o outro motivo é o uso de cabos mais finos em secção reta com a economia do material condutor e estrutura de sustentação). Em aquecedores, lâmpadas e fusíveis é a lei de joule (juntamente com outras de transferência de calor) que permite calcular as dimensões adequadas para o correto funcionamento destes dispositivos. 3 – Estudo dos Termopares A seguir, serão descritos os tipos de termopares existentes no mercado, suas aplicações, seus princípios de funcionamento entre outras informações. 3.1 - Conceitos e Fundamentos dos termopares Se dois materiais diferentes A e B são conectados em um circuito como mostrado na Fig. 1, com uma junção a temperatura T1 e outra a T2, então uma força eletromotriz (fem) E é gerada e conseqüentemente uma corrente I também pode ser detectada. Figura 3 – Desenho esquemático de um termopar A intensidade da voltagem depende dos tipos de materiais e das temperaturas T1 e T2. Se uma corrente elétrica é permitida atravessar o circuito, ela pode ser detectada por um amperímetro, caso seja conectado ao circuito. O valor da corrente I pode ser obtido simplesmente dividindo-se a tensão E pela resistência total do circuito. Se a corrente atravessa o circuito, então uma potência elétrica é desenvolvida e calor é liberado para o meio, ou seja, estabelece-se assim uma conversão direta de energia térmica para energia elétrica. A relação entre a tensão E e as temperaturas T1 e T2, é a base da medição de temperatura termoelétrica , é o efeito Seebeck, já explicado anteriormente neste relatório. Observa-se que Temperaturas T1 e T2 referem-se as junções. Entretanto, quando usamos os termopares, estamos tentando medir a temperatura de um corpo em contato com a termojunção. Estas duas temperaturas não são exatamente as mesmas, uma vez que a corrente atravessa a termojunção (calor é gerado ou absorvido pela junção, cuja temperatura pode ser maior ou menor que o ambiente). Este processo de aquecimento ou resfriamento é relacionado ao já citado efeito Peltier. Se a tensão do termopar é medida com um potenciômetro, não há corrente elétrica e o efeito Peltier não está presente. Quando um milivoltímetro é usado, corrente flui e calor é absorvido na junção quente (dependendo da temperatura do meio) enquanto calor é liberado para a junção fria, fazendo com que esta seja maior que seu ambiente. Estes efeitos são proporcionais à corrente e felizmente são completamente desprezíveis, uma vez que a ordem de grandeza é a de um circuito de milivolts. O efeito Thomson influencia a temperatura dos condutores entre as junções. Quando a corrente flui através de um condutor que possui um gradiente de temperatura ao longo de seu comprimento, calor é liberado em qualquer ponto onde a corrente flui na mesma direção do escoamento de calor, enquanto calor é absorvido em qualquer ponto onde eles são opostos. Desde que esses efeitos também dependem da corrente do fluxo de corrente, ele não é presente se um potenciômetro é usado. Porém, é da mesma forma desprezível se um milivotímetro for usado. Sendo o objetivo, na maioria das aplicações, a medição de uma temperatura e não diferenças de temperaturas, torna-se necessário o uso de juntas de referência. O comportamento dinâmico dos termopares está diretamente relacionado à forma construtiva do transdutor. Especial atenção deve ser dada, todavia, na medição de fenômenos transientes. Apesar de ser possível a construção de inúmeros termopares pela combinação de diferentes metais e ligas metálicas, na prática um número relativamente restrito é comercializado, sendo inclusive normalizado. Efeito Peltier (junção) E’ = C1(T1 – T2) Efeito Thomson: (metal) E’’ = C2(T12 - T22 ) Efeito Seebeck(metal) E = C1(T1 – T2) + C2(T12 - T22 ) 3.2 – Tipos e características dos Termopares Foram desenvolvidas diversas combinações de pares de ligas metálicas com o intuito de se obter uma alta potência termoelétrica (mV°C), para que seja detectável pelos instrumentos de medição, aliandose ainda às características de homogeneidade dos fios, resistência à corrosão, relação razoavelmente linear entre temperatura e tensão, entre outros, para que se tenha uma maior vida útil do mesmo. Pode-se dividir os termopares em três grupos: • 1- Termopares de Base Metálica ou Básicos: São os de maior uso industrial, em que os fios são de custo relativamente baixo e sua aplicação admite um limite de erro maior. Tais termopares são subdivididos em: Tipo T: Composto de cobre(+)/constantan(-), são resistentes à corrosão em atmosferas úmidas e são adequados para medidas de temperaturas abaixo de zero. Seu uso no ar ou em ambientes oxidantes é limitado a um máximo de 350 °C devido a oxidação do fio de cobre. Podem ser usados em atmosferas oxidantes (excesso de oxigênio), redutoras (rica em hidrogênio, monóxido de carbono) e no vácuo, na faixa de -200 a 350 °C. Sua maior aplicação está em indústrias de refrigeração e ar condicionado, baixas temperaturas em geral. Tipo J: Composto de ferro(+)/constantan(-), são adequados para o uso no vácuo, atmosferas oxidantes, redutoras e inertes. A faixa de termperatura que podem ser utilizados é de -40°C a 750°C. A taxa de oxidação do ferro é rápida acima de 540°C, e o seu uso em tubos a altas temperaturas é recomendado. Não se deve utilizar o temopar tipo J em atmosferas sulfurosas acima de 540°C. Não recomenda-se o uso do termopar J abaixo de 0°C, devido a rápida ferrugem e quebra do fio de ferro, diminuindo assim a sua vida útil. Devido a dificuldade de se obter fios de ferro com um alto teor de pureza, o termopar J tem baixo custo e é largamente utilizado na indústria. Tipo E: Composto de cromo(+)/constantan(-), sua faixa de temperatura para utilização é de -200 a 900° C. Podem ser utilizados em atmosferas oxidantes e inertes. Em atmosferas redutoras, alternadamente oxidante e redutora no vácuo, não devem ser utilizados pois perdem seu caráter termoelétrico. É adequado para uso em temperaturas abaixo de zero, desde que não esteja sujeito a corrosão em atmosferas úmidas. Estes termopares são os que apresentam a maior geração de V/°C , o que os torna úteis na detecção de pequenas alterações de temperatura. Tipo K: Composto de níquel-cromo(+)/níquel-alumínio(-), sua faixa de temperatura para utilização é de -200 a 1200°C. São recomendáveis para o uso em atmosferas oxidantes ou inertes. Devido à sua resistência à oxidação, são melhores que os do tipo T,J,E, sendo largamente usados em temperaturas superiores a 540°C. • 2- Termopares Nobres: São aqueles cujas ligas são constituídas de platina. Possuem um custo elevado devido ao preço do material nobre, baixa potência termoelétrica e uma altíssima precisão dada a grande homogeneidade e pureza dos fios. São dividos em termopares tipo R,S,B. Tipo S: Composto de (+)platina(90%)-Ródio(10%)/(-)Platina Tipo R: Composto de (+)platina(87%)-Ródio(13%)/(-)Platina A faixa de temperatura de utilização é de 0 a 1600º C. Tem o uso recomendado para atmosferas oxidantes ou inertes. O uso contínuo em altas temperaturas causam excessivo crescimento de grão, ao qual podem resultar numa falha mecânica do fio de platina, e também torná-los vulneráveis à contaminações, causando reduções da f.e.m gerada. Alterações na calibração também são causadas pela difusão ou valorização do ródio do elemento positivo para o fio de platina pura do elemento negativo. Todos estes efeitos tendem a causar heterogeneidades, o que tira o sensor de sua curva característica. Estes termopares não devem ser usados no vácuo, em atmosferas redutoras ou como vapores metálicos, a menos que estejam bem protegidos por tubos protetores e isoladores cerâmicos de alumina. Apresentam grande precisão e estabilidade a altas temperaturas, sendo usados como sensores padrões na aferição de outros termopares. Não devem ser utilizados a termperaturas abaixo de 0º C, pois sua curva f.e.m versus temperatura varia irregularmente. A diferença entre os termopares S e R é apenas a potência termoelétrica gerada, o R gera um sinal 11% maior que o do tipo S. Tipo B: Compostos de (+)Platina(70%)-Ródio(30%)/(-)Platina(94%)-Ródio(6%). Sua faixa de temperatura para utilização é de 600 a 1700 º C. Seu uso é recomendado em atmosferas oxidantes ou inertes, bem como certos períodos em vácuo. Não deve ser utilizado em atmosferas redutoras nem naquelas contendo vapores metálicos, requerendo tubo de proteção cerâmico como os tipos S e R. O tipo B possui maior resistência mecânica que os do tipo S e R e sob certas condições tem um menor crescimento de grão e menor drift de calibração que os do tipo S e R. Tem potência elétrica muito baixa, o que torna a saída de temperaturas inferiores a 50º C praticamente nula. É o único termopar que não necessita de cabo compensado para sua interligação com o instrumento receptor, fazendo-se uso de cabos de cobre comuns (até 50ºC). Na indústria de vidro, são largamente utilizados. • 3 - Termopares Novos: Ao longo dos anos, novos tipos de termopares foram desenvolvidos para atender as condições de processo onde os termopares vistos ate aqui não atendiam as necessidades da indústria A maioria destes termopares ainda não estão normalizados e nem são fabricados no Brasil. Platina 60% - Ródio 40% (+) / Platina 80% - Ródio 20% (-):É usado continuamente até 1800ºC ou ocasionalmente a 1850ºC, em substituição ao tipo B. Não recomendado para atmosferas redutoras. Existem também o Pt 80% - Rh 20% / Pt 95% - Rh 5%, Pt 87% - Rh 13% / Pt 99% - Rh 1%, Pt 95% - Mo 5% / Pt 99% - Mo 0,15 e o Pt85% - Ir 15% / Pd. Irídio 60% - Ródio 40% (+) / Irídio (-):Termopares feitos com proporções variáveis destes dois elementos. Podem ser utilizados até 2000ºC em atmosferas inertes ou no vácuo. Não recomendado para atmosferas redutoras ou oxidantes. Platinel I :Paládio 83% - Platina 14% - Ouro 3% (+) / ouro 65% - Paládio 35% (-) Atuando em uma faixa de 1250ºC, se aproxima bastante do tipo K. Por sua composição conter somente metais nobres, apresenta excelente estabilidade em atmosfera oxidante, porém não recomendável em atmosfera redutora ou em vácuo. Tungstênio 95% - Rhênio 5% (+) / Tungstênio 74% - Rhênio 26% : Seu símbolo não normalizado é C. Este termopar pode ser utilizado continuamente até 2300ºC e por outros períodos até 2700ºC no vácuo, na presença de hidrogênio ou gás inerte. Não recomendado em atmosfera oxidante. Sua principal aplicação é em reatores nucleares. Variações na composição das ligas também existem como: Tungstênio (+) / Tungstênio 74% - Rhênio 26%:Símbolo G (não oficial) Tungstênio 97% - Rhênio 3% (+) / Tungstênio 75% - Rhênio 25%:Símbolo D (não oficial) Níquel - Cromo (+) / Ouro - Ferro (-):Usado em temperaturas criogênicas até -268, 15ºC. Tipo N (Nicrosil / Nisil) Níquel - Cromo - Silício (+) / Níquel - Silício (-):Este termopar desenvolvido na Austrália tem sido aceito e aprovado mundialmente, estando inclusive normalizado pela ASTM, NIST (NBS) e ABNT. Este novo par termoelétrico é um substituto ao termopar tipo K, apresentando um range de -200 a 1200ºC, uma menor potência termoelétrica em relação ao tipo K, porém uma maior estabilidade, menor drift x tempo, excelente resistência a corrosão e maior vida útil. Seu uso não é recomendado no vácuo. 3.3 – Comparações entre os tipos de termopares existentes Apresenta-se abaixo, um gráfico de variação F.E.M. versus temperatura para os vários tipos de termopares existentes: Figura 4 –f.e.m(mV) versus temperatura (ºC) Para trabalhos precisos, as junções de referência devem ser mantidas em um aparato à temperatura de equilíbrio do ponto triplo da água, cuja temperatura é 0,01 ± 0.0005 °C. Entretanto essa precisão é raramente requerida, sendo que um banho de gelo é o procedimento mais comum. Um cuidadoso banho de gelo pode apresentar uma temperatura de aproximadamente 0, 001°C. A Fig.5 mostra uma forma de se construir um banho de gelo para a junção de referência. As principais fontes de erro são, nesse caso, o comprimento de imersão insuficiente e uma excessiva quantidade de água no fundo do banho. Figura 5 - Banho de gelo de uma junção de referência Figura 6 - Técnica de junção de referência usando bloco isotérmico. 3.3 - As leis dos termopares 1a Lei – A força eletromotriz (fem) de um termopar com junções a T1 e T2 é totalmente independente de outras temperaturas ao longo do circuito, desde que, os dois materiais A e B sejam homogêneos. 2a Lei – Se um terceiro metal C é inserido em um dos ramos e estando suas junções sujeitas à mesma temperatura T 3, a fem do circuito permanece inalterada independente do comprimento e da variação da temperatura ao longo de C. 3a Lei – Se um metal C é inserido entre A e B em uma das junções, a temperatura de C, a qualquer distância das junções AC e BC, não influi, desde que, a temperatura nas junções AC e BC sejam iguais a T1. A fem é aquela como se C não existisse. 4a Lei – Se a fem térmica dos metais A e C é Eac e dos metais B e C é Ecb, a fem térmica dos metais A e B é Eac + Ecb 5a Lei – Se o termopar produz uma fem E1 quando suas junções estão a T1 e T2, e produz E2 quando a T2 e T3, ele produzirá E1 e E2 quando as junções estiverem a T1 e T3. 3.4 - Sinal de Tensão Analógico A tensão gerada pelo circuito de termopar é uma função do tipo de material do termopar e da diferença de temperatura entre as junções de referência e de medição. Uma revisão na f.e.m versus os diversos tipos de termopares revelam que a sensibilidade média para cada tipo de termopar varia entre 40μV/°C a 60μV/ °C e que a máxima escala de saída varia aproximadamente entre 20 mV a 76 mV. Alguns desses valores são apresentados na tabela 1. Tabela 1. Características de um termopar a base de metal 4 - Prática Experimental A seguir, serão descritos os equipamentos, os procedimentos e os objetivos desta prática experimental. 4.1 - Materiais Utilizados 1. Calibrador de termopar; 2. Micro-voltímetro 3. Termômetro digital; 4. Termopares tipo T 5. Fios de cobre 6. Banho de gelo 4.2 – Procedimentos Experimentais Como foi dito na seção 3.3, para se assegurar uma boa precisão, as junções de referência devem ser mantidas em um aparato à temperatura de equilíbrio do ponto triplo da água, cuja temperatura é 0,01 ± 0.0005 C. Para se alcançar tal condição usa-se o método do banho de gelo, similar ao encontrado na figura 5 e figura 6. Do experimento, foram coletados os seguintes valores: Tabela 1 – Dados obtidos experimentalmente Padrão [ºC] MCE T1 [ºC] Scanner T2 [º C] Micro-voltímetro [μV] 26,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 25,7 29,5 34,4 39,5 44,6 49,5 24,3 29,0 33,9 39,1 44,1 49,0 1175 1395 1606 1802 1995 No gráfico abaixo, plotou-se a temperatura padrão pela Temperatura 1 (T1), para se obter o coeficiente de calibração: Gráfico 1 – Temperatura Padrão versus T1 [º C] Através do gráfico e da linearização, conclui-se que o coeficiente de calibração é de 1.003117. No gráfico abaixo, plotou-se a temperatura padrão pela Temperatura 2 (T2), para se obter o coeficiente de calibração: Gráfico 2 – Temperatura Padrão versus T2 [º C] Através do gráfico e da linearização, conclui-se que o coeficiente de calibração é de 0.977207 No gráfico abaixo, plotou-se a temperatura padrão pela D.D.P medida pelo micro-voltímetro para se obter o coeficiente de calibração: Gráfico 3 – Temperatura Padrão versus microvoltagem[º C] Gráfico 3 – Temperatura Padrão versus Micro-voltagem [microvolts] Através do gráfico e da linearização, conclui-se que o coeficiente de calibração é de 0.024406. 5. Conclusão Avaliando os resultados obtidos no experimento e o que foi pesquisado nos livros de literatura técnica, conclui-se que os termopares podem ter uma vasta aplicação industrial, dada a sua robustez e simplicidade operacional. Porém, para que se obtenha uma medição precisa e confiável, é de suma importância se conhecer cada tipo de termopar e a sua aplicação, considerando a faixa de temperatura de medição, a atmosfera presente, se há ou não substâncias corrosivas. Todos estes fatores podem ser fontes de erro na medição. No método do banho de gelo, se o corpo não estiver totalmente imerso ao gelo, se houver um excesso de água no fundo do recipiente, ou se o banho conter impurezas como sais e metais, tais fatores poderão provocar erros na medição. Além disso, deve-se lembrar que os erros oriundos de uma possível “descalibração” dos instrumentos de medição podem ser significativos. 6. Bibliografia http://pt.wikipedia.org/wiki/Efeito_Seebeck http://pt.tech-faq.com/thermocouple.shtml www.ceramicaindustrial.org.br/pdf/v07n05/v7n5_6.pdf www.geste.mecanica.ufrgs.br/pss/medterm/termopares.pdf www.bassalo.com.br/cf10_curiosidade198.pdf