O que se entende por compensação de junta de referência de um termopar? Como ela pode ser realizada? Faça um esboço de um setup experimental.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício está perguntando sobre compensação da junta de referência de um termopar. Isso pertence à área de termometria, que estuda a medição de temperatura. Para resolver, vamos precisar entender como funciona um termopar, o que é a junta de referência e como compensar essa junta para obter medições precisas. Também vamos esboçar um setup experimental para isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é um termopar. Um termopar é um sensor de temperatura que consiste em dois fios de metais diferentes unidos em uma extremidade. Quando há uma diferença de temperatura entre essa junção (chamada de junção quente) e a outra extremidade (chamada de junção fria ou junta de referência), gera-se uma pequena tensão elétrica que pode ser medida e relacionada à temperatura.
Passo 3
A compensação da junta de referência é necessária porque a tensão gerada pelo termopar depende não apenas da temperatura da junção quente, mas também da temperatura da junta de referência. Se a temperatura da junta de referência não for conhecida ou variar, isso pode causar erros na medição. Para compensar, precisamos manter a junta de referência a uma temperatura constante, geralmente conhecida como temperatura ambiente, ou usar um circuito eletrônico que ajuste a leitura com base na temperatura real da junta de referência.
Passo 4
Para realizar a compensação, podemos usar um bloco de compensação feito do mesmo material que os fios do termopar ou um dispositivo eletrônico chamado compensador de termopar. O bloco de compensação é aquecido à mesma temperatura da junta de referência, garantindo que a diferença de temperatura seja corretamente medida. Já o compensador eletrônico ajusta a leitura da tensão levando em conta a temperatura da junta de referência medida por um termômetro adicional.
Passo 5
Agora, vamos fazer um esboço do setup experimental:
- Termopar: Com duas junções, a junção quente exposta à temperatura que queremos medir e a junta de referência conectada ao bloco de compensação ou compensador eletrônico.
- Bloco de compensação ou compensador eletrônico: Mantém a junta de referência a uma temperatura conhecida.
- Fonte de leitura: Pode ser um multímetro ou um sistema de aquisição de dados que interpreta a tensão gerada pelo termopar e converte em temperatura.
- Termômetro adicional (se usar compensador eletrônico): Mede a temperatura da junta de referência para ajustes precisos.
Resposta
A compensação da junta de referência em um termopar é o processo de ajustar a medição para levar em conta a temperatura da junta fria, garantindo leituras precisas. Ela pode ser realizada usando um bloco de compensação ou um compensador eletrônico que mantém a junta de referência a uma temperatura conhecida ou ajusta eletronicamente a leitura com base na temperatura real da junta de referência. O setup experimental inclui o termopar conectado ao método de compensação escolhido, uma fonte de leitura para interpretar a tensão gerada e, se necessário, um termômetro adicional para medir a temperatura da junta de referência.
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(l)
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Utilizando a Regra da Substituição, faça
, encontre
, escreva as modificações encontradas, resolva a integral na variável
e volte para a variável
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(d)
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