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arandela girante é um modelo semelhante aos exaustores de ar de salões e indústrias.


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ar quente, sendo menos denso que o ar frio, tende a subir e escapar por estes exaustores, fazendo com que o ar circule pelo local.


 Este

modelo tem utilidade em aulas de física, na parte de convecção térmica, pois seu funcionamento ocorre através da passagem de ar pelo interior da Arandela.


 Seu

objetivo é esclarecer, por meio de uma prática experimental, conceitos físicos, estes por vezes complexos aos olhos dos alunos.


 Além

disto, mostra o quão interessante é estudar a disciplina de Física, principalmente em sua parte fenomenológica, a qual atrai e instiga pelo conhecimento.


Construindo a Arandela Girante


Os materiais necessários para sua confecção são: ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦ ◦

Duas folhas de tamanho A4; Lápis; Régua; Fita adesiva; Tesoura; Abajur sem cúpula; Pedaço de arame de 20 cm aproximadamente.


 

A montagem se faz da seguinte maneira: 1º Passo: Em uma das folhas A4 imprima o modelo de arandela girante disponível no site do Ponto Ciência (link ao final do livro), recortando-o em seguida. 2º Passo: Marque, na segunda folha A4, os pontos onde as hélices serão firmadas. Lembre-se, utilize o comprimento da folha como referência e não a largura. Além disso, os pontos devem estar na mesma distância uns dos outros.


3º Passo: Feita a marcação dos pontos, fixe as hélices na folha com o auxílio da fita adesiva. Ao fim desta parte, observe que a arandela já estará de acordo com o modelo abaixo.


4º Passo: Firme o arame no abajur, como no exemplo abaixo e, após isso, coloque a arandela acima da ponta do arame. Acenda a lâmpada e observe o que acontece quando esta aquece, devido a passagem da energia elétrica.


A arandela fará o papel da cúpula do abajur, esta contendo ar em temperatura ambiente no seu interior. Ao passo que a lâmpada se aquece, o ar contido no interior da arandela também é aquecido, agitando as moléculas deste.


Este aquecimento faz com que a densidade do ar diminua, tornando possível a entrada do ar frio pela parte inferior da arandela, criando um ciclo de convecção térmica. Percebe-se que as hélices da arandela se movem, isso se dá por que quando as moléculas de ar aquecido vão subindo para dar lugar ao ar frio, colidem com as hélices da arandela, movimentando-as.


A convecção térmica é um tipo de transferência de energia sob a forma de calor, ocorrendo somente em meios líquidos e gasosos. Essa transferência só se torna possível nesses dois meios pelo fato de que necessita do movimento das moléculas, este causado pela diferença de densidade do meio quando aquecido ou resfriado (lembrando que, quando se quer aquecer o meio, deve-se colocar a fonte de calor na parte inferior do recipiente e, quando se quer resfriar, a fonte de resfriamento coloca-se na parte superior).


Pense em uma panela de pressão...Quando a temperatura da panela e da água em que está cozinhando o feijão, por exemplo, estiver igual, não ocorre o processo de convecção térmica. Mas então, quando ele ocorrerá?

Ao passo que a panela vai aquecendo-se, passa a conduzir energia sob a forma de calor para as moléculas do líquido presente, pois as mesmas estão tocando as paredes internas da panela. Quando a temperatura do líquido se elevar um pouco, já haverá a diferença de densidade entre as moléculas de baixo do recipiente e as de cima, isto faz com que as moléculas de cima desçam, devido sua maior densidade. Quando estas moléculas que desceram aquecerem, elas subirão, gerando as correntes de convecção térmica.


Exemplo da Panela de Press達o.


http://pontociencia.org.br/pdf/helicesA3.pdf. Acessado em 15/11/2012.

http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=r ja&ved=0CCoQFjAB&url=http%3A%2F%2Fpontociencia.org.br%2Fgerarpdf%2F index.php%3Fexperiencia%3D481&ei=yu2kUMqNNO650AGNrYHYCw&usg=A FQjCNHXgUZTbUkD1Qjj0u0ZhSc29_yaMg&sig2=-QdFjfGztgsL_X86SLsAjA. Acessado em 15/11/2012.


Arandela Girante