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Neste e-book falaremos acerca do alarme de incêndio e propomos a contrução do mesmo.
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A termodinâmica é o ramo da Física que estuda as causas e os efeitos de mudanças na temperatura, pressão e volume. A grosso modo, calor significa “energia" em trânsito, e dinâmica se relaciona com "movimento". Por isso, em essência, a termodinâmica estuda o movimento da energia e como a energia cria movimento. Historicamente, a termodinâmica se desenvolveu pela necessidade de aumentar-se a eficiência das primeiras máquinas a vapor, sendo em essência uma ciência experimental, que diz respeito apenas a propriedades macroscópicas ou de grande escala da matéria e energia.
Uma aplicação prática dos
conceitos da termodinâmica,
dilatação térmica e dispositivo
bimetálico é nos alarmes de
incêndio!
Aplicando a Física em nosso
cotidiano...
1. Uma base de madeira (10x10cm);
2. Um suporte de 10cm de altura;
3. Uma lâmina bimetálica (encontrada em ferros de passar roupa);
4. Uma chapa de metal 1x3cm;
5. 30cm de fio de cobre;
6. Quatro parafusos pequeno;
7. Fonte de calor( fósforo ou isqueiro ) – Peça ajuda a um adulto!
8. Um dispositivo sonoro (este pode ser comprado pronto ou construído.
Caso deseje construir: é necessário um autofalante, um chip que tenha
gravado a frequência que o som será reproduzido, uma bateria ou pilha e
um fio de cobre para interligar os três constituintes),
Materiais:
1º Passo: Inicia-se a construção parafusando o suporte a base
para evitar o tombamento ao ser manipulado;
2º Passo: Fixe a lâmina bimetálica na ponta do suporte;
3º Passo: Fixe a lâmina de metal próxima da lâmina bimetálica;
4º Passo: Prende-se 15 cm de fio de cobre na lâmina bimetálica
e 15 cm de fio de cobre na lâmina metálica.
Até o momento se construiu o dispositivo bimetálico. O passo
seguinte é a construção do dispositivo sonoro.
Construindo nosso alarme de incêndio
Para a construção do dispositivo sonoro, conecta-se dois fios de
cobre as polaridades de uma pilha, ou bateria; as extremidades destes fios
devem ser conectadas a um chip, o chip manipulas as cargas e as envia ao
autofalante que as converterá em energia mecânica, o som. Construídos os
dois dispositivos eles precisam ser interligados.
O dispositivo sonoro é independente, já o dispositivo bimetálico não
ele funciona como um interruptor de circuito de outros circuitos. Então se
escolhe um dos fios de cobre que saem da pilha, ou bateria, para cortar e
instalar a dispositivo bimetálico, conectando os dois fios do dispositivos as
duas extremidades resultante do corte.
Construindo nosso dispositivo sonoro
Após os dois dispositivos estarem interligados está pronto o alarme de
incêndio. O circuito encontra-se aberto, pois a corrente está sendo quebrada, visto
que a lâmina bimetálica não está em contato com a lâmina metálica. Para que o
circuito seja fechado é preciso que estas duas lâminas entrem em contato e, para
que isto ocorra, é necessário fornecer uma fonte de calor, daí o uso do fogo.
Quanto a lâmina bimetálica, “é uma lâmina formada por dois metais com
coeficiente de dilatação diferente, fundidos.”
Funcionamento
Como os dois materiais que compõe a lâmina possuem coeficiente de
dilatação diferente (Alumínio 2,2 . 10-5 e Aço 1,1. 10-5), ao aquecerem-se, expandiram-
se de diferentes formas, porém, como as duas lâminas estão fundidas uma na outra, não
poderão deslizar uma sobre a outra.
A parte da lâmina composta por alumínio se dilatará mais que a parte de aço e,
como as duas estão muito bem fixas, acontecerá que a parte de aço forçará o
encurvamento para o seu lado. Este é o princípio usado para o fechamento do circuito.
Quando usamos o fósforo, ou o isqueiro, para aquecer a lâmina ela se encurva
e entra em contato com a lâmina metálica, ocorrendo o fechamento do circuito, fazendo
com que o dispositivo sonoro entre em funcionamento. O dispositivo tem como objetivo
detectar a presença excessiva de calor.
Funcionamento
http://pt.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A2mica
Link utilizado: