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Desenvolvimento de um calorímetro didático de baixo custo

The present academic work aimed to develop a low-cost didactic calorimeter in order to carry out experiments in chemical engineering laboratory classes, seeing that the instrument available has restrictions of use that make it difficult to conduct practical classes. Accessible technologies were used...

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Autor principal:	Marques, Victor Diamantino
Formato:	Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação)
Idioma:	Português
Publicado em:	Universidade Tecnológica Federal do Paraná 2022
Assuntos:	Calorímetros Microcontroladores Engenharia de protótipos Calorimeters Microcontrollers Prototypes, Engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Acesso em linha:	http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29778
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spelling	riut-1-297782022-09-30T06:07:47Z Desenvolvimento de um calorímetro didático de baixo custo Development of a low-cost didactic calorimeter Marques, Victor Diamantino Postigo, Matheus Pereira Postigo, Matheus Pereira Bechlin, Marcos André Coqueiro, Aline Calorímetros Microcontroladores Engenharia de protótipos Calorimeters Microcontrollers Prototypes, Engineering CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA The present academic work aimed to develop a low-cost didactic calorimeter in order to carry out experiments in chemical engineering laboratory classes, seeing that the instrument available has restrictions of use that make it difficult to conduct practical classes. Accessible technologies were used, such as the use of microcontrollers (Arduino) to control the sensors and 3D printing to model and build essential parts of the equipment. In the insulation system, polyurethane foam with a thickness of approximately 10 mm was used in addition to the printed housing with gyroid filling. The stirring system was composed of a 5V DC motor, and three models of propellers printed on PETG. The calibration of the temperature sensor was performed using a mercury thermometer from the institution's Analytical Chemistry laboratory as a reference, and the method of mixtures was replicated to calculate the heat capacity of the equipment. The result was a calorimeter with an average heat capacity of 82.86 Cal/ºC, which cannot be disregarded in the energy balance of the system. Despite this, its use is justified because it’s portable, and it also can be used in a wide range of ambient temperature. Este trabalho teve por objetivo realizar a construção de um calorímetro didático de baixo custo para a realização de experimentos nas aulas de laboratório de Engenharia Química, visto que o instrumento disponibilizado possui restrições de uso que dificultam a realização de aulas práticas. Foram empregadas tecnologias acessíveis como a utilização de microcontroladores (Arduino) para o controle dos sensores e a impressão 3D para modelar e construir partes essenciais do equipamento. No sistema de isolamento foi utilizado espuma de poliuretano com espessura de aproximadamente 10mm além da carcaça impressa com preenchimento giróide. O sistema de agitação foi composto de um motor DC 5V e três modelos de pás de agitação impressas em PETG. A calibração do sensor de temperatura foi feita tomando como referência um termômetro de mercúrio do laboratório de Química Analítica da instituição, e, para calcular a capacidade calorífica do aparelho foi replicado o método das misturas. Obteve-se como resultado um calorímetro com capacidade calorífica média de 82,86 Cal/ºC, não podendo ser desconsiderado no balanço energético do sistema. Apesar disto, seu uso se faz justificado por ser um equipamento portátil e poder ser utilizado numa ampla faixa de temperatura ambiente. 2022-09-29T15:53:35Z 2022-09-29T15:53:35Z 2022-06-24 bachelorThesis MARQUES, Victor Diamantino. Desenvolvimento de um calorímetro didático de baixo custo. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Ponta Grossa, 2022. http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/29778 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Tecnológica Federal do Paraná Ponta Grossa Brasil Departamento Acadêmico de Engenharia Química Engenharia Química UTFPR
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