ESTUDO SOBRE RADIMETRO DE CROOKESGrupo: D1

Ana FigueiredoCarollina de Melo Molinari Ortiz AntunesEndriu SomenzariFabola BentzHeinz KefflerProfessora: Regina Maria Mattos JorgePalavras-chave: radiao trmica, conduo, lmpada incandescente.Keywords: thermal radiation, conduction, incandescent lamp.

1. RESUMO

O objetivo deste artigo apresentar o estudo sobre o radimetro de Crookes. Foram analisadas as formas de transferncia de calor, alm das energias presentes no uso do dispositivo.

2. ABSTRACT

The purpose of this article is to present the case study on the Crookes radiometer. The means of heat transfer were analyzed, as well as the forms of energy present in its use.

3. 4. INTRODUO O Radimetro de Crookes foi inventado em 1873 pelo qumico Sir William Crookes. Durante um experimento na rea de qumica quantitativa, Crookes percebeu que ao fazer medidas de massa em uma cmara com vcuo parcial, os pesos eram diferentes quando a luz solar incidia na balana. O propsito do radimetro medir a energia radiante do infravermelho e da luz solar. De maneira esquemtica:

(Figura 1: Radiometro)

O radimetro composto de um bulbo de vidro com uma agulha, uma base plstica e quatro placas penduradas em uma cruzeta apoiada sobra a agulha atravs de um mini bulbo de vidro. Dentro do bulbo, em vez de vcuo completo considerada uma atmosfera rarefeita, composta somente de hidrognio. As placas deveriam girar em um sentido anti-horrio se no houvesse atmosfera dentro do bulbo, uma vez que o lado branco emitiria ftons ou quantas. O que se observa o movimento no sentido contrrio, o que nos indica que o poder de conveco maior que o poder de radiao. As placas dentro do bulbo possuem uma leve inclinao, o que faz com que o ar, ao se tornar menos denso e subir, movimente as placas nesta direo.

5. OBJETIVO GERALConhecer o radimetro e seu funcionamento.4.1 Objetivos Especficos

Discutir mtodos de transmisso de calor.

6. MATERIAIS E MTODOS

5.1 MaterialNeste experimento, foram utilizados: Radimetro de Crookes; Lmpada de 70W; Lmpada de 150W; Caixa de papelo.

5.2 Metodologia Experimental

Duas lmpadas, uma de 70W e outra de 150W foram posicionadas lateralmente ao radimetro. Primeiramente foi colocada uma caixa de papelo sobre o radimetro para que suas ps ficassem totalmente imobilizadas (no recebessem influncias da luminosidade da sala).Foi ento ligada a lmpada de 70W e foi observado seu efeito na rotao das ps. Em seguida, foi ligada a lmpada de 150W, sem desligar a primeira. Foi novamente observado o efeito na velocidade de rotao das ps.Em um segundo momento (aps a paralisao das ps) foi ligada apenas a lmpada de 150W. Ento ambas as lmpadas foram desligadas e foi observada a estabilizao do movimento residual (apenas com a luz do ambiente).

7. RESULTADOS EXPERIMENTAIS

Foi possvel perceber que ao ligar apenas a lmpada de 70W foi obtida uma pequena rotao. Ao ligar tambm a lmpada de 150W, a rotao das placas aumentou.Com apenas a lmpada de 150W ligada, a rotao foi maior do que da lmpada de 70W, mas menor do que a de ambas as fontes de radiao.Com a luz do ambiente, foi notada uma rotao muito baixa, mas existente, mesmo com as lmpadas frias do laboratrio.

8. DISCUSSO DE RESULTADOS

Neste experimento foi possvel observar todas as formas de transferncia de calor. A radiao proveniente das lmpadas, a conveco do ar rarefeito no bulbo do radimetro e a conduo nas placas metlicas. A rotao em sentido contrrio do esperado (anti-horrio) se d pela conveco do ar rarefeito. No entanto, ela s promove movimento porque as placas so levemente inclinadas em relao ao eixo das cotas. As formas de energia observadas foram a energia radiante proveniente das fontes de luz, a energia cintica da rotao das ps (trabalho de eixo), alm de existir uma pequena parcela de atrito entre a agulha e o suporte das ps (desprezvel).

9. CONCLUSO

O radimetro de Crookes um timo dispositivo para entender e discutir as formas de transmisso de calor de maneira didtica.

10. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS1. RINO, J.P. O enigma do moinho de luz. Universidade Federal de So Carlos (UFSCAR), 2007.