lâmpadas lava
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Funcionamento de lampadas "lava".TRANSCRIPT
Lâmpadas EDL: Lâmpadas de Lava
04-02-2012 Por : Luís Timóteo 1
Candeeiros (Lâmpada de Lava)
Lâmpadas EDL: Lâmpadas de Lava
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Princípios: O Calor
O Calor é a energia possuída pelos objectos quando as suas
partículas estão em
É o total de energia de todas as partículas e é medido em
Temperatura é medição média da energia cinéticas das
partículas.
Num objecto Quente o movimento das partículas é Rápido.
Num objecto Frio o movimento das partículas é lento.
movimento.
Joules (J)
A unidade de medição da temperatura é o grau Centígrado °C.
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O calor pode passar de uma área mais quente , para uma área
mais fria por 3 métodos:
Partículas mais
quentes, movem-
se para lugares
mais frios.
Convecção
Partículas
vibram para
passar
energia.
Condução
Sem partículas. A
Energia é emitida
por objectos
quentes.
Irradiação
Princípios: Transferência de Calor
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Os Metais são, geralmente bons condutores de calor.
Podes fazer uma experiência para descobrir e compara os
metais em termos de condutividade…
Usa várias tiras de metal, e velas de cera…
E acerca de outros materiais?!...
Plástico
Vidro
Água
Madeira
Estes são chamados isoladores Térmicos
Porque é que estes materiais são maus condutores?
Porque a partículas não estão livres para vibrarem..
Fraco
Fraco
Princípios: Transferência de CalorCondução
Fraco
Fraco
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Quando as partículas de um sólido são aquecidas, elas vibram. Esta
vibração faz com que as partículas ocupem mais espaço. Isto significa que
os sólidos expandem-se com o calor.
Aquece uma tira de metal como se mostra nas figuras…
Tenta explicar a observações, e como reverter a situação….
Princípios: Transferência de CalorExpansão
São dois materiais diferentes . Um expande-se
mais do que o outro.
– Resultado? Dobra
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Faz uma investigação para descobrir quais as cores que
melhor emitem radiação.
Objectos escuros
Princípios: Transferência de CalorIrradiação
Os objectos podem ganhar ou perder calor por
Irradiação.
Alguns objectos absorvem bem a irradiação.
Outros objectos reflectem energia.
Quem é quem?
Objectos Brilhantes
Os objectos quentes emitem (emanam) energia irradiante.
Alguns são melhores do que outros...
Usa latas coloridas e água quente… Faz um teste justo… sem batotas!
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Foil or
paper
spiral
Convecção acontece nos fluidos (líquidos e gases).
Executa a experiência do diagrama:
Explica os resultados.
O ar mais quente expande-se, ficando menos denso. Devido a isso ele sobe. Ar
frio vem substituir o que subiu, e é aquecido e volta a subir, repetindo o ciclo, etc.
Princípios: Transferência de CalorConvecção
O ar quente aquecido pela vela sobe. Este movimento
faz com que a espiral gire...
O ar mais quente arrefece á medida que sobe, o que causa a sua contracção, e
então desce.
Este movimento é chamado de Corrente de Convecção.
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Princípios: Correntes de Convecção
Núcleo Manto
Vale de Rift
Vale Vale
Crosta
Isto tem alguma coisa a ver com o que se passa no dia-a-dia, tais como:
Tremores de Terra, desvio dos continentes, brisas marítimas…
Explicação do
funcionamento duma
“Lâmpada de Lava”.
-Corrente de Convecção
-A “lava” em baixo é aquecida,
expande-se, fica menos
densa, e então sobe.
-Em cima, a “lava” arrefece,
contrai-se, fica mais densa, e
afunda-se…
Certo!
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Quando uma substância é aquecida várias coisa podem
acontecer…
Mudança de
Temperatura
As partículas
movem-se mais
rapidamente, têm
mais energia cinética
nós detectamos isso
como um aumento
de temperatura.
Mudança de
estado
Se as partículas
tiverem energia
suficiente, as
ligações entre elas
pode-se quebrar. O
resultado é uma
mudança de
estado, e.g. fusão.
Mudança de
Volume
Á medida que as
partículas aceleram,
ocupam mais espaço
(ficam menos
densas).
Quando uma substancia é arrefecida acontece o oposto…
Princípios: Efeitos do Calor
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Princípios: Transferência de Calor
Exemplo
Convecção Condução
Irradiação
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Condução
Convecção
Irradiação
Sólidos
Fluidos (líquidos e
gases)
Material
transparente
As vibrações das
partículas passam
através dos objectos
A área aquecida
expande-se fica menos
densa sobe, arrefece
mais densa desce
Energia pura é emitida
dum objecto, e outro
absorve ou reflecte.
Metais são bons.
Plásticos e madeira
são maus.
Correntes de
Convecção
Negro emite e
absorve melhor.
Brilhante reflecte.
Princípios: Transferência de CalorSumário
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Globo de
vidro
Composto
de Cera
Líquido de
Preenchimento
Lâmpada de
Filamentos
À medida que a cera é
aquecida, as moléculas
começam a separa-se
diminuindo de densidade,
isto é, ficam mais leves, e
sobem formando bolhas!...
Ao subirem as bolhas de
cera deixam de ser
aquecidas o que causa um
aumento de densidade,
logo, descem!....
Candeeiros (Lâmpada) de Lava Constituição/Funcionamento
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http://freewebsitegoodies.com/swf/animations/001/lavaLamp08.swf
Candeeiros (Lâmpada) de Lava Funcionamento
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Candeeiros (Lâmpada) de Lava Material para Construção
Podemos construir uma usando elementos simples, com:
Uma garrafa de vidro incolor;
Uma lata de refrigerante de alumínio;
Óleo vegetal (milho, soja, girassol etc.);
Água;
Álcool etílico ( álcool comum);
Lâmpada de 60W com socket e fixação para ligar na
tomada.
Preparar a lava utilizando óleo vegetal, colocamos o óleo na garrafa até 1/5 de sua altura.
Adicionar sobre o óleo vegetal álcool etílico. Vá adicionando aos poucos água sobre o
álcool etílico, misturando bem os dois líquidos, quando notar que o óleo está prestes a
subir pare de adicionar água. Para saber se atingiu o ponto ideal, você pode olhar a
curvatura e da junção entre o álcool e o óleo, quando houver uma grande curvatura da
junção voltada para baixo você alcançou o ponto ideal. Se o óleo flutuar, você passou do
ponto. Então coloque mais álcool aos poucos para que o óleo volte ao fundo.
Não assumo qualquer responsabilidade…
Mas!...
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Candeeiros (Lâmpada) de Lava
Construção: (Cont.)
Prepare um suporte para a garrafa utilizando a lata de refrigerante, para isso, corte o fundo
e a parte superior da lata. Insira a lâmpada pelo fundo da lata, e coloque a garrafa na outra
extremidade, de forma que a lâmpada fique próxima da garrafa sem que as duas encostem.
Ligue a lâmpada e aguarde até que a garrafa se aqueça.
Embora o óleo seja menos denso que a água ( 1,0 g/ cm³) o óleo vegetal(soja) ( 0,91
g/cm³)é mais denso que o álcool etílico puro ( 0,79 g/cm³). Ao misturarmos álcool e água,
podemos aproximar muito da densidade do óleo de soja. Assim ao aquecermos o fundo da
garrafa com a lâmpada aquecemos também o óleo, fazendo com que se torne menos denso
que a mistura água - álcool e desse modo ele sobe formando grandes esferas de óleo. Ao
chegar na parte superior o óleo perde parte do aquecimento e desce pois se torna mais
denso iniciando um novo ciclo!...
Coloque a lâmpada de 60W no socket e ligue todos os fios, ( como sempre tomando
cuidado para não levar choques[ para evitar isso use fita isoladora nas ligações]) não ligue á
tomada até todas as ligações estarem prontas e isoladas. Não use uma lâmpada mais
potente, pois isso poderá levar ao super aquecimento da garrafa provocando sua quebra.
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Dúvidas?
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Bibliografia
http://freewebsitegoodies.com/swf/animations/001/lavaLamp08.swf
http://quimilokos.blogspot.com/2011/04/lampada-de-lava-experimento-para-cherry.html
http://www.ideafinder.com/history/inventions/lavalamp.htm
science.nayland.school.nz/.../Heat notes.ppt
http://home.howstuffworks.com/lava-lamp.htm
http://moerderjack.deviantart.com/art/Lava-Lamp-176457662
http://www.columbia.edu/cu/physics/rce/main/demo/thermo.html