Autor:
Joan Hall
Data De Criação:
6 Fevereiro 2021
Data De Atualização:
1 Julho 2024
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Contente
- Passos
- Parte 1 de 3: Construindo um termômetro
- Parte 2 de 3: Testando o termômetro
- Parte 3 de 3: Calibrando o termômetro
- Avisos
- O que você precisa
Fazer um termômetro em casa vai levar algum tempo, mas o procedimento em si é bastante simples e direto. Monte o termômetro com suas próprias mãos e teste-o para ter certeza de que dá a leitura correta. Se o termômetro estiver funcionando corretamente, calibre-o antes de usá-lo para medir a temperatura.
Passos
Parte 1 de 3: Construindo um termômetro
1 Prepare a solução de medição. Encha o recipiente de medição com água e álcool isopropílico na proporção de 1: 1. Para colorir, adicione 4-8 gotas de corante alimentar à solução e mexa suavemente a mistura.
- Observe que a adição de corante alimentar não altera a resposta da solução às flutuações de temperatura. O corante contribui apenas para a leitura do instrumento, facilitando a observação da coluna de líquido no tubo do termômetro.
- Você não precisa adicionar álcool, apenas use água, mas uma mistura de proporções iguais de água e álcool reage mais rapidamente às mudanças de temperatura do que a água.
- Ao determinar o volume necessário de solução, guie-se pelo volume do frasco que você está usando. Você precisará de líquido suficiente para encher toda a garrafa, além de uma pequena quantidade.
2 Despeje a solução de medição em um frasco limpo. Encha a garrafa com a solução até a borda. Finalmente, você pode usar um conta-gotas para adicionar as últimas gotas do líquido colorido até encher a garrafa até as bordas.
- Podem ser utilizadas garrafas de vidro e de plástico.
- Tente evitar que a solução vaze da garrafa.
- Você pode criar um termômetro sem encher a garrafa com líquido de medição até a borda. Porém, neste caso, o desenho do dispositivo deve ser tal que, ao se expandir, a solução entre no tubo medidor, e não preencha o espaço da garrafa que fica livre. No entanto, encher a garrafa até o fim permitirá que o líquido reaja mais rapidamente às mudanças de temperatura.
3 Insira um tubo fino de vidro ou plástico no gargalo da garrafa e fixe-o. Faça isso com cuidado e devagar para que o líquido não transborde para as bordas da garrafa. Deixe pelo menos 10 cm (4 polegadas) de tubo na parte superior do frasco, certificando-se de que o fundo do tubo não alcance o fundo do recipiente. Prenda o tubo com argila de moldagem sobre o gargalo da garrafa.
- O gargalo da garrafa deve ser hermeticamente fechado com argila. Nesse caso, é melhor não sobrar ar na garrafa, ou seja, ela ficará totalmente cheia de líquido.
- Se você não tiver argila para moldar, use cera derretida ou massinha.
- O frasco hermeticamente fechado é muito importante. A tampa apertada evita que a solução escorra para fora da garrafa quando aquecida, e como resultado todo o excesso de líquido se expande para dentro do tubo.
4 Cole uma tira de papel branco grosso na lateral do tubo. Coloque o papel na parte de trás do tubo, fixando-o com fita adesiva.
- Não é necessária uma tira de papel, mas será mais fácil monitorar o nível de fluido no tubo. Além disso, se você for calibrar o termômetro para medir a temperatura com precisão com ele, poderá marcar as temperaturas específicas na tira de papel.
5 Adicione a solução de medição ao tubo. Com cuidado, adicione algumas gotas de solução ao topo do tubo usando uma pipeta. Deixe o líquido subir no tubo 5 cm (2 polegadas) acima do gargalo da garrafa.
- Ao adicionar algumas gotas de solução ao tubo, você pode tornar mais fácil monitorar o nível conforme ele muda conforme a temperatura sobe ou desce.
6 Adicione uma gota de óleo vegetal ao tubo. Faça isso com muito cuidado usando a pipeta. E lembre-se - apenas uma gota.
- O óleo vegetal não se mistura com a solução, permanecendo em sua superfície no tubo.
- A adição de óleo vegetal impedirá a evaporação da mistura de medição. Como resultado, o termômetro durará muito mais, fornecendo resultados precisos após a calibração.
7 Examine o termômetro fabricado. Depois de montar o instrumento, teste-o várias vezes antes de usá-lo para medições para se certificar de que não cometeu nenhum erro na sua fabricação.
- Sinta a garrafa. Certifique-se de que nenhum líquido vaza.
- Examine a camada de argila no gargalo da garrafa e certifique-se de que ela fecha bem o recipiente.
- Verifique o tubo e o papel presos a ele, certificando-se de que estejam firmemente presos e não se movam durante o uso do termômetro.
Parte 2 de 3: Testando o termômetro
1 Coloque o termômetro em um recipiente com água gelada. Encha uma tigela pequena com água fria e coloque um pouco de gelo. Espere a água esfriar e coloque cuidadosamente o frasco do termômetro nesta tigela. Certifique-se de que o nível do líquido no tubo do termômetro esteja claramente visível.
- Quando colocado em água fria, o nível do líquido no tubo do termômetro deve cair.
- A matéria consiste em átomos e moléculas em movimento contínuo. A energia desse movimento é chamada de energia cinética. Com a diminuição da temperatura, o movimento das partículas de matéria fica mais lento e sua energia cinética diminui.
- Ao usar um termômetro, a temperatura, ou seja, a energia cinética das partículas do meio, é transferida para as partículas do líquido utilizadas no aparelho. Em outras palavras, o líquido de medição do termômetro adquire a temperatura ambiente e, como resultado, você pode determinar essa temperatura.
- No resfriamento, as partículas do líquido de medição desaceleram e a distância entre elas diminui. Como resultado, a solução se contrai e o nível de líquido no tubo do termômetro cai.
2 Coloque o termômetro em um recipiente com água quente. Retire água quente da torneira ou aqueça-a no fogão sem ferver. Mergulhe o termômetro cuidadosamente em água quente enquanto observa o nível do líquido em seu tubo.
- Observe que você deve esperar até que o líquido na garrafa do termômetro aqueça até a temperatura ambiente depois de remover a garrafa da água gelada. Não o mergulhe em água quente imediatamente após retirá-lo da água gelada, pois uma queda brusca de temperatura pode fazer com que a garrafa se rache, especialmente se for de vidro.
- Quando o líquido de medição aquece, ele sobe no tubo do termômetro.
- Como já observamos, quando aquecidas, as partículas de matéria aceleram seu movimento. Quando a alta temperatura da água é transferida para a solução de medição, as partículas desta aceleram seu movimento e a distância média entre elas aumenta. Isso leva à expansão do líquido e ao aumento de seu nível no tubo do termômetro.
3 Teste o termômetro em outros ambientes. Teste-o em diferentes ambientes de temperatura. Observe como o nível do líquido de medição no tubo cai em baixas temperaturas e aumenta em altas temperaturas.
- Observe o quanto o nível do líquido no tubo do termômetro muda quando ele é colocado em um ambiente frio ou quente.
- Você pode colocar um termômetro na geladeira, no parapeito de uma janela iluminada pelo sol, na soleira de uma casa em um dia quente e frio, um lugar com sombra em um jardim, um porão, uma garagem, no sótão de uma casa.
Parte 3 de 3: Calibrando o termômetro
1 Pegue um termômetro padrão. Coloque o termômetro que você construiu na sala e espere até que o nível do líquido em seu tubo pare de mudar. Traga um termômetro de álcool padrão para o tubo de seu termômetro caseiro e compare as leituras.
- Calibrar um termômetro caseiro é importante se você deseja medir a temperatura real com ele, não apenas a magnitude da mudança de temperatura. Se você não calibrar e calibrar o termômetro, não será capaz de determinar a temperatura a partir de suas leituras, mas apenas será capaz de dizer se está mais quente ou mais frio.
2 Aplique etiquetas de temperatura. Usando um marcador fino à prova d'água, marque a tira de papel presa ao tubo do termômetro. Identifique-os com as temperaturas de termômetro padrão apropriadas.
- Ao observar o nível do líquido no tubo do termômetro, observe o nível superior do líquido colorido, não a camada de óleo vegetal sobre ele.
3 Repita as medições em ambientes com diferentes temperaturas. Após calibrar o termômetro, coloque-o novamente em diferentes condições de temperatura. A cada medição de temperatura, espere até que a coluna de líquido pare de se mover no tubo. Marque cada valor medido em uma tira de papel presa ao tubo.
- Meça o maior número possível de valores de temperatura diferentes. Quanto mais valores de temperatura você colocar na escala do termômetro, mais precisas serão as leituras durante as medições.
4 Determine a temperatura desconhecida com um termômetro calibrado. Após calibrar o termômetro e traçar uma escala de temperatura suficientemente detalhada, coloque o instrumento em um ambiente relativamente quente ou frio. Espere até que o nível do líquido pare de subir ou descer e compare-o com a marca na escala. Usando a escala marcada anteriormente, determine a temperatura do ambiente em que você colocou o termômetro.
- Para um ajuste mais completo de um termômetro caseiro, verifique suas leituras com um termômetro padrão.
- Depois de seguir as etapas acima, seu termômetro caseiro está pronto para uso.
Avisos
- Tenha cuidado ao manusear álcool isopropílico. Não deixe entrar em contacto com os olhos nem inale os seus vapores.
O que você precisa
- Água da torneira
- Álcool isopropílico
- Corante alimentar (qualquer cor)
- Tanque de medição de litro OU um copo com um volume de 600 ml
- Vidro limpo ou garrafa de plástico com 20-25 cm (8-10 polegadas) de altura
- Um tubo de vidro ou plástico limpo com pelo menos 20 cm (8 polegadas) de comprimento
- Pipeta
- Óleo vegetal
- Formando argila, cera ou plasticina
- governante
- Marcador fino
- Papel branco espesso
- Uísque
- Tigela de água fria
- Tigela de água quente
- Termômetro padrão (para calibração)