Experimento de condução térmica com e sem uso de sensores e Arduino

Abstract

http://dx.doi.org/10.5007/2175-7941.2016v33n1p292Este trabalho constitui-se no relato da realização de uma atividade experimental envolvendo o conteúdo de condução de calor. O principal objetivo é servir como material de apoio para que professores, tanto de Ensino Médio como de Ensino Superior, possam reproduzir a experiência com os seus alunos. Primeiramente foram feitas algumas considerações importantes sobre o fenômeno de transmissão de calor por condução. Na sequência, foi apresentada uma proposta de roteiro para a construção do equipamento com materiais alternativos e de baixo custo. A realização da atividade experimental foi dividida em duas partes: na primeira, foram utilizados termômetros convencionais para a realização das medidas de temperatura; na segunda, foram inseridos os sensores de temperatura e a placa Arduino, e o experimento foi assistido pelo PC. Por meio dessas atividades, foi possível perceber as vantagens e limitações do uso dessas tecnologias na realização do experimento, assim como fazer uma projeção do emprego desse método para outros experimentos envolvendo medidas de temperatura.

Experimento Acadêmico: Aplicação Do Método De Diferenças Finitas Para a Análise Do Resfriamento De Uma Beterraba Cozida

“…Para expressar os fenômenos de transferência de calor, é necessário conhecer o conceito de "fluxo de calor". Esse fluxo é representado pelo símbolo q'' e é definido como a quantidade de calor transferido por unidade de área perpendicular à direção da transferência (DA ROSA et al, 2016;GARCIA et al, 2017).…”

“…Por último, na irradiação o calor é transmitido por meio de ondas eletromagnéticas, não necessitando de um meio material para ocorrer (DA ROSA et al, 2016). A quantidade de energia irradiada é função da temperatura do material e da direção na qual a radiação é emitida.…”

Contribuições do Arduíno no Ensino de Física: uma revisão sistemática de publicações na área do ensino

“…As principais áreas da Física contempladas pelos trabalhos são: Mecânica, Termologia, Ondulatória, Eletrodinâmica e Física Moderna. Rosa et al (2016) construíram um equipamento utilizando materiais alternativos e de baixo custo envolvendo a condução de calor. A escolha do tema é justificada devido a confusões científicas comuns entre os conceitos de calor e temperatura, além de serem temas diretamente relacionados ao cotidiano das pessoas.…”

Dispositivo para medir tiempo y temperatura usando un microcontrolador

“…Por ejemplo, la tarjeta Arduino con licencia de código abierto con variados sensores (ver, por ejemplo, las referencias [20][21][22][23][24][25][26][27][28][29][30]); los microcontroladores PIC16F628A [31], PIC16F877 [32,33] y el PIC18F14K50 (utilizado en este trabajo); las fotocompuertas y tarjetas de sonido para la adquisición de datos (ver, entre otras, las referencias [34][35][36][37][38][39][40][41][42][43][44]), entre otros. La mayoría de estos dispositivos son de bajo costo y utilizan lenguajes de programación de uso gratuito.…”

“…Por ejemplo, en las referencias [20,22,25,28,30] utilizaron la tarjeta Arduino, en [31,33] incluyeron microcontroladores PIC, en [34,36,37] consideraron la tarjeta de sonido del computador, los autores de [38,[41][42][43][44] usaron fotocompuertas, en los trabajos [45,46] emplearon una cámara fotográfica digital y en [47] se valieron de un sensor ultrasónico. Por otra parte, en cuanto a SAD para medir temperatura, la mayoría de trabajos recientes [21,23,26] usan la tarjeta Arduino con diversos sensores como LM35, DS18B20, DHT11 y TMP36. El SAD presentado en este artículo usa un microcontrolador PIC 18F14K50 y da la posibilidad de medir tiempo o temperatura, dependiendo del experimento en el que se use.…”