O Indice Politrópico

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Para medir a temperatura criaram-se diversas escalas, dentre elas a escala Celsius, que é utilizada no Brasil e em muitos outros países, criada pelo astrônomo e físico sueco Anders Celsius (1701-1744). Escala Fahrenheit, utilizada principalmente em países de língua inglesa, criada pelo físico alemão Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736). Escala Kelvin, conhecida como escala absoluta é mais utilizada em meios científicos, foi criada pelo físico inglês William Thompson (1824-1907).

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4 – MÉTODOS PARA MEDIÇÃO DE TEMPERATURAS

A temperatura de um objeto, meio ou sistema pode ser determinada medindo a variação de uma propriedade física de algum material que varia com a temperatura. Ex: Densidade, Pressão, etc.

5 – TIPOS DE MEDIDORES DE TEMPERATURA

5.1- Contato Direto

(a) Termômetro a dilatação de liquido:

Os termômetros de dilatação de líquidos, baseiam-se na lei de expansão volumétrica de um liquido com a temperatura dentro de um recipiente fechado.

Os tipos podem variar conforme sua construção:

- Recipiente de vidro transparente: É constituído de um reservatório, cujo tamanho depende da sensibilidade desejada, soldada a um tubo capilar de seção a mais uniforme possível fechado na parte superior. O reservatório e parte do capilar são preenchidos de um líquido. Na parte superior do capilar existe um alargamento que protege o termômetro no caso da temp. ultrapassar seu limite máximo. Após a calibração, a parede do tubo capilar é graduada em graus ou frações deste. A medição de temperatura se faz pela leitura da escala no ponto em que se tem o topo da coluna líquida. Os líquidos mais usados são: Mercúrio, Tolueno, Álcool e Acetona.

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- Recipiente metálico: Neste termômetro, o liquido preenche todo o recipiente e sob o efeito de um aumento de temperatura se dilata, deformando um elemento extensível (sensor volumétrico).

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(b) Termômetro a dilatação de sólido:

Termômetro de expansão de sólido (termômetros bimetálicos): O termômetro bimetálico consiste em duas laminas de metais com coeficientes de dilatação diferentes sobrepostas, formando uma só peça. Variando-se a temperatura do conjunto, observa-se um encurvamento que é proporcional a temperatura. Na prática a lamina bimetálica é enrolada em forma de espiral ou hélice, o que aumenta bastante a sensibilidade.

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(c) Termômetro a par termoelétrico: Um termopar consiste de dois condutores metálicos, de natureza distinta, na forma de metais puros ou de ligas homogêneas. Os fios são soldados em um extremo ao qual se dá o nome de junta quente ou junta de medição. A outra extremidade dos fios é levada ao instrumento de medição f.e.m. (força eletromotriz), fechando um circuito elétrico por onde flui a corrente.

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(d) Termômetro a resistência elétrica: O Principio de medição de temperatura por meio de termômetros de resistência, repousa essencialmente sobre a medição de variação da resistência elétrica de um fio metálico em função da temperatura. O tipo de metal utilizado na confecção de bulbos sensores de temperatura, deve possuir características apropriadas como: Maior coeficiente de variação de resistência com a temperatura, maior resistividade e estabilidade do metal para as variações de temperatura e condições do meio.

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5.2 – Contato Indireto

Pirômetro: É um equipamento que mede irradiação térmica na superfície de um objeto e informa a temperatura.

Pirômetros são compostos de dois mecanismos que atuam em conjunto na informação da temperatura da superfície de um objeto. Um sistema óptico e um sistema de detecção. O papel do sistema óptico é focalizar a radiação térmica do objeto sobre um detetor, permitindo que o mesmo adquira radiação de uma forma constante e eficiente, e selecionar diferentes comprimentos de onda através de filtros. O detector então utiliza basicamente de dois processos para informar a temperatura: quântico e térmico.

(a) Pirômetro óptico: Tem como princípio básico utilizar o olho do operador para comparar o brilho de um objeto quente com o brilho de um filamento ou uma lâmpada de filamento dentro do instrumento. Pode também ser utilizada uma chama para comparação. O operador modifica a corrente no filamento até que este tenha o mesmo brilho do objeto e então usa uma escala graduada e calibrada para inferir a temperatura.

É o método mais barato que pode ser utilizado, todavia, como o sistema funciona utilizando o olho humano as radiações do espectro que podem ser comparadas são bastante limitadas, compreendendo somente a faixa do visível, de forma que o corpo precisa estar quente o suficiente para emitir com comprimentos de onda entre 400 e 700 nanômetros.

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(b)Pirômetro de radiação: Qualquer objeto emite radiação térmica em temperaturas superiores ao zero absoluto e a radiação emitida é função da temperatura. Na prática, a energia radiada é proporcional a emissividade a dada temperatura e comprimento de onda - de forma que para obter um valor preciso e coerente de temperatura para uma superfície o operador precisa conhecer a emissividade do material que ele está medindo. O equipamento é construído com uma lente que focaliza essa radiação emitida em um sensor, que é sensível a luminosidade, e gera uma voltagem que é proporcional a radiação focalizada.

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(c) Termovisores: Uma câmera de imagem térmica é um dispositivo utilizado para medição de temperatura sem que exista contato com o material. As câmeras de imagem térmica detectam a energia infravermelha emitida, transmitida ou refletida por todos os materiais – a temperaturas acima de zero absoluto, (0° Kelvin) – e convertem o fator de energia em uma leitura de temperatura ou termograma. Um termograma é a imagem térmica exibida pela câmera do objeto que está emitindo, transmitindo ou refletindo