Post on 07-Apr-2016
Lei de Radiaçãode Stefan-Boltzmann
Experimentos de Física QuânticaTurma 2014-1
Medidas de Calibração: R(tamb) e R0
Bancada 1 – Kaina.
Título ou legenda do gráficoGrandeza e unidades dos eixosGraduação e significativos dos eixos
No relatórioInformar temp. ambiente e incerteza.Resultado do ajuste: Ramb e incerteza.
Indicar a relação de calibração usada. e com incertezas (PHYWE ou
Handbook).Apresentar resultado de R0 e incerteza.
Não apresentar quadro com dados do ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários.
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,00,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Vdc (
mV)
Idc (mA)
Equation y = a + b*Adj. R-Squar 0,99945
Value Standard ErroVdc Intercept 0,1605 0,1686Vdc Slope 0,1799 0,0015
Calibração Resistência do Filamentotamb= 28,0 oC
Medidas de Calibração: R(tamb) e R0
Bancada 2 – Henrique.
Título ou legenda do gráficoGrandeza e unidades dos eixosGraduação e significativos dos eixos
No relatórioInformar temp. ambiente e incerteza.Resultado do ajuste: Ramb e incerteza.Verificar Ramb= 0,167 ohm apresentado.
Indicar a relação de calibração usada. e com incertezas (PHYWE ou
Handbook).Apresentar resultado de R0 e incerteza.Verificar R0= 0,147 ohm (consequência).
Não apresentar quadro com dados do ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários.
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,00,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
Vdc (
mV)
Idc (mA)
Calibração do filamento da Lâmpadatamb= 28,0 oC
Equation y = a + bAdj. R-Squa 0,99998
Value Standard ErrVdc Intercept -0,0889 0,04319Vdc Slope 0,267 3,78027E-4
Medidas de Calibração: R(tamb) e R0
Bancada 3 – Yuri.
Título ou legenda do gráficoGrandeza e unidades dos eixosGraduação e significativos dos eixos
No relatórioInformar temp. ambiente e incerteza.Resultado do ajuste: Ramb e incerteza.
Indicar a relação de calibração usada. e com incertezas (PHYWE ou
Handbook).Apresentar resultado de R0 e incerteza.
Não apresentar quadro com dados do ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários.
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 120,0 140,0 160,0 180,0 200,00,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
Vdc (
mV)
Idc (mA)
Calibração Rsistência do Filamentotamb= 28,0 oC
Equation y = a + bAdj. R-Squa 0,99956
Value Standard ErrVdc Intercept 0,1209 0,15049Vdc Slope 0,1801 0,00134
Lei de Radiação Stefan-Boltzmann Princípio (Modelo Teórico)
Para um corpo-negro com área de superfície A, emite radiação térmica com taxa de energia (dE/dt= PT):
σ= 5,67x10-8 W/m2.K4
Filamento de tungstênio não é um corpo-negro perfeito, mas para “corpos-cinza”, com emissividade (ε < 1) ≈ cte.
41 TdtdE
ART
4. TAPT
Medida Experimental
Termopilha à distância fixa do filamento, absorve um fluxo de energia (φ) que é proporcional à uma fração de PT.
E como a fem da termopilha (UTH) é proporcional a φ; temos:
UTH φ PT
onde K é cte. característica da termopilha. A termopilha está a temp. ambiente
(Ta), Logo ela também irradia segundo a lei T4:
Porém, para T> 800K o termo Ta4 é
desprezível. O que permite considerar: UTH
a.T4
4. TAKUTH
)(. 44aTH TTAKU
Medidas de UTh x T Bancada 1 – Kaina.
Gráfico em escala di-Log.Título ou legenda do gráfico.Grandeza e unidades dos eixos.Graduação e significativos dos eixos
Lei de potência: Uth = a.Tb
Apresentar resultado dos coeficientes ajustados (a e b) com incertezas.
Qual a interpretação para o coef. a? (relatório).
Não apresentar quadro dos resultados de ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários (cálculo de T)
200 400 600 800 1000 1200140016001800
1,0
10,0
100,0
Uth
(mV)
T (K)
Equation y = a*x̂Adj. R-Squar 0,99801
Value Standard ErroUth a 3,56598E-1 1,77625E-10Uth b 3,56796 0,06769
Medidas de UTh x T Bancada 2 – Henrique
Gráfico em escala di-Log.Título ou legenda do gráfico.Grandeza e unidades dos eixos.Graduação e significativos dos eixos
Lei de potência: Uth = a.Tb
Apresentar resultado dos coeficientes ajustados (a e b) com incertezas.
Atenção: rever cálculo de T!
Qual a interpretação para o coef. a? (relatório).
Não apresentar quadro dos resultados de ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários (cálculo de T)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
500
1000
1500
2000
2500
Uth
(mV)
T (K)
Equation y = a*x^Adj. R-Squa 0,9944
Value Standard ErrUth a 6,77071E 4,52544E-8Uth b 3,25707 0,09064
Medidas de UTh x T Bancada 3 – Yuri.
Gráfico em escala di-Log.Título ou legenda do gráfico.Grandeza e unidades dos eixos.Graduação e significativos dos eixos
Lei de potência: Uth = a.Tb
Apresentar resultado dos coeficientes ajustados (a e b) com incertezas.
Qual a interpretação para o coef. a? (relatório).
Não apresentar quadro dos resultados de ajuste no gráfico.
Não usar valores arredondados em cálculos intermediários (cálculo de T)
200 400 600 800 1000 12001400160018002000
1,0
10,0
100,0
Uth
(mV)
T (K)
Equation y = a*x^Adj. R-Squa 0,9985
Value Standard ErrUth a 3,30004E- 1,41499E-1Uth b 3,58429 0,05835
Calibração do “zero” da Termopilha
Lembremos que a Tamb: UTH = 0 (p/lâmpada apagada).
Potência elétrica dissipada: PE = V.I
Calibração de zero UTh: PE=0 UTh=0 (Tamb)
Cálculo de PE: c/dados medidos
VAC
(V)IAC
(A)PE
(Watt)T
(K)UTh
(mV)1,78 2,69 4,7882 811,91 0,139
2,01 2,86 5,7486 853,81 0,199
2,5 3,21 8,025 930,61 0,365
3,1 3,6 11,16 1012,71 0,619
3,98 4,15 16,517 1109,05 1,105
4,88 4,63 22,5944 1201,14 1,677
6,06 5,21 31,5726 1305,42 2,52
7,22 5,74 41,4428 1394,59 3,5
Calibração do “zero” da Termopilha
Bancada 1 – Kaina.
Relação UTh x PE
Deve ser de proporcionalidade
Calibração de zero:Ajuste linear u0 (coef. linear)
Cálculo de UTh corrigido Ucz= UTh – u0
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
Uth
(mV)
Pe (Watt)
Correção de Zero da Ternopilha
Equation y = a + b*Adj. R-Squar 0,99596
Value Standard ErroUth Intercept 6,1493 1,00647Uth Slope 2,2408 0,0396
Calibração do “zero” da Termopilha
Bancada 2 – Henrique.
Relação UTh x PE
Verificar valores Uth (x103)Deve ser de proporcionalidade
Calibração de zero:Ajuste linear u0 (coef. linear)
Cálculo de UTh corrigido Ucz= UTh – u0
0 10 20 30 40 500
500
1000
1500
2000
2500
3000
Uth
(mV)
Pe (Watt)
Equation y = a + b*Adj. R-Squar 0,99826
Value Standard ErroUth Intercept 435,5528 14,33122Uth Slope 46,29699 0,58338
Calibração do "zero" da Thermopilha
Calibração do “zero” da Termopilha
Bancada 3 – Yuri.
Relação UTh x PE
Deve ser de proporcionalidade
Calibração de zero:Ajuste linear u0 (coef. linear)
Cálculo de UTh corrigido Ucz= UTh – u0
0 10 20 30 40 50 60
0
50
100
150
Uth
(mV)
Pe (Watt)
Equation y = a + b*Adj. R-Squar 0,99844
Value Standard ErrUth Intercept 6,9307 0,79938Uth Slope 2,2280 0,02789
Relaçمo Uth X Potência elétrica Dissipada
Correção de “zero” de UTH
T (K) UTh (mV)
UCZ (mV)
811,91 0,139 0,504
853,81 0,199 0,564
930,61 0,365 0,73
1012,71 0,619 0,984
1109,05 1,105 1,47
1201,14 1,677 2,042
1305,42 2,52 2,885
1394,59 3,5 3,865700 800 900 1000 1100 1200 1300
50
100
150
200
250
300350400450
Ucz (
mV)
Thb (K)
Equation y = a*x̂Adj. R-Squar 0,99879
Value Standard ErroUcz a 1,42252E-1 5,42216E-11Ucz b 4,05029 0,05439
Fem (corrigida) x TemperaturaCalibração do Handbook
Resultados de outra Turma
Resultados de outros gruposResultados de outra Turma
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 17000,010
0,100
1,000
Ucz (
V)
Tph (K)
Equation y = a*x̂ bAdj. R-Squa 0,9956
Value Standard ErrUcz a 1,59205E- 1,34489E-1Ucz b 4,13506 0,1156
Fem (corrigida) x TemperaturaCalibração PHYWE