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Absorção das radiações com PETs

ARTESANATO CIENTÍFICO

A sucata vira conceito

{Exclusividade do Feira de Ciências}

Prof. Luiz Ferraz Netto [Léo]
leobarretos@uol.com.br

Objetivo
Evidenciar a absorção relativa entre superfícies pretas e brancas.

Material

2 termoscópios de bulbos pintados de preto opaco e branco (nota construtiva);
1 lâmpada 'spot' de 117V/100 W e respectivo soquete;
2 copos com água;
1 conexões em T para aquário e torneira;
1 suporte adequado.

Montagens
a) usando termoscópios escolares

Dois termoscópios são preparados de modo que o bulbo de um deles tem, externamente, uma camada de tinta preta opaca e o outro tinta branca (2 xícaras de café com tinta látex para parede, uma delas tingida de preto com o pó adequado para isso).
Os tubos verticais são mergulhados em água (colorida, de preferência) com a torneira de ligação aberta para a atmosfera.
Mediante um tubo de borracha ligado á torneira aspira-se parte do ar existente nos termoscópios, baixando-se igualmente a pressão interna em ambos e, isso se observa pela subida de colunas de água, de iguais alturas, nos ramos verticais. A seguir, a torneira é fechada de modo que os termoscópios tornem-se independentes.

Acende-se uma lâmpada 'spot' de 117 V de 100 ou 150 W próxima aos bulbos e eqüidistante deles. Como a quantidade de radiação recebida pelos bulbos são iguais, adquirirá maior pressão interna (o que se observa pelo abaixamento da coluna de água no ramo vertical) aquele que apresentar maior aquecimento, denotando a maior absorção da radiação incidente.
O experimento mostra que o bulbo cuja superfície é pintada de preto absorve mais calor que aquele pintado de branco.

b) versão com garrafas PETs, tipo 'pichulinhas'

Material

2 pichulinhas pintadas de preto opaco e branco (nota construtiva);
1 lâmpada 117V/100 W e respectivo soquete;
1 chapa MDF 4 mm, 10 x 20 cm
1 chapa MDF 6 mm, 15 x 15 cm
0,5 m de tubo plástico flexível e transparente
cola, terminal Sindall 2 secções, fio encapado comum.

A plataforma (mdf) serve de suporte para o soque-
te da lâmpada e para as ´pichulinhas´. O circuito
elétrico, com a lâmpada adequada, pode ser para
117 V ou 220 V. Use líquido colorido, como índice,
no tubo plástico flexível, para melhor de compara-
ção diferencial.
Para pintura das garrafas use tinta
látex de parede (cor gelo), uma delas misturada
com pigmento preto específico para tais tintas.
Fure as tampas das garrafas no mesmo diâmetro
do tubo flexível; enfie apertado o tubo na tampa e
fixe com cola epoxi (superbonder).
Uns '2 cm' de água colorida, com corante alimen-
tar, dentro do trecho horizontal do tubo, é suficien-
te.

c) usando termoscópios improvisados
Para experimentos em sala de aula e mesmo em feiras de ciências, existem várias variantes para a construção desses termoscópios. Citamos:

1) Usar de lâmpadas incandescentes queimadas, com bulbos transparentes. Retira-se todo o 'miolo' da lâmpada e fixa-se um tubo de vidro ou plástico transparente em sua base usando-se de 'durepóxi'. Unem-se esses tubos, sob a base, com uma mangueira plástica contendo água colorida. Eis o visual da montagem:

2) Usar garrafas PETs transparentes de 300 ml (ou as pichulinhas), com tubos plásticos inseridos (e colados) em suas tampas. Esta é nossa versão nestas páginas de Artesanato Científico.

3) Usar pequenos frascos de 'remédio', transparentes, com tubos plásticos inseridos em suas tampas de borracha etc.

Nota: Para interligação entre ramos e torneira pode-se utilizar dos equipamentos utilizados em aquários ou soros.

d) usando 'termoscópio' de isopor
Uma variante interessante para mostrar o fenômeno da absorção da luz (e calor) por um objeto e como essa absorção pode variar com a cor do objeto foi a apresentada por Marcelo M. F. Saba, no Clube de Ciências Quark.
O material usado é extremamente simples: bloco de isopor, canetas coloridas e lupa. Vejamos como se faz:

Em um dia de sol tente queimar um pedaço de isopor com o auxílio de uma lupa. Nada acontecerá.
A seguir, desenhe um 'ponto' preto no isopor e tente novamente, desta vez colocando o foco da lupa no ponto preto. Repita o procedimento com outras cores.
Observe que a absorção da luz e portanto de calor varia conforme a cor do objeto iluminado. Um objeto é branco pois reflete todas as cores. Assim, a quantidade de energia absorvida pelo isopor é pequena; no entanto, após ser colorido de preto ele 'derrete', pois a cor preta absorve todas as cores 'contidas' na luz solar.

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