63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 6. Engenharia de Produção

MEDIÇÃO DA CARGA TÉRMICA LIBERADA POR LÂMPADAS INCENDESCENTES MEDIDA EM UM CALORÍMETRO

Natanael Pinheiro 1 Eduardo Rogério Silva 2 Roniery Carvalho 3 Tiago Azevedo Lima 4 Harlan Allen Dantas Costa 5

1. Faculdade Pitágoras, Campus São Luís/MA 2. Faculdade Pitágoras, Campus São Luís/MA 3. Faculdade Pitágoras, Campus São Luís/MA 4. Faculdade Pitágoras, Campus São Luís/MA 5. Prof./Orientador - Faculdade Pitágoras, Campus São Luís/MA

INTRODUÇÃO:

Atualmente um dos grandes assuntos que envolvem nossa sociedade é consumo racional de energia elétrica, esse tema foi o principal motivador para a elaboração dessa pesquisa, tendo em vista que grande parte da população utiliza lâmpadas incandescentes como fonte de iluminação por se tratar de um produto de baixo custo de aquisição. Aproximadamente 80% dos lares brasileiros utilizam lâmpadas incandescentes como fonte de energia luminosa. Está sob regulamentação ma portaria do ministério de minas e energia que pretende extinguir do gradativamente do mercado brasileiro lâmpadas incandescentes com potência superior a 40 Watts até 2016, salvo se a tecnologia for aprimorada para aumentar a eficiência do produto. Estudos comprovaram que 90% da energia elétrica consumida por uma lâmpada incandescente é transformada em calor, a presente pesquisa pretende medir a quantidade de carga de carga térmica emitida por este tipo de lâmpada para o ambiente.

METODOLOGIA:

Lâmpadas incandescentes comerciais foram submetidas a testes com um calorímetro para avaliação da energia térmica liberada para o meio. Pra um resultado inicial, foram utilizadas lâmpadas de 60 W de marcas. Foi construído um calorímetro onde internamente há um béquer de vidro com capacidade de 600 ml e isolado com areia e uma caixa de poliestireno expandido (Isopor®). Inicialmente o bulbo de vidro de cada lâmpada foi imerso no calorímetro contendo 600 ml de água. Foi medida a temperatura inicial da água através de um termopar acoplado a multímetro digital e um termômetro de mercúrio para certificar a medida. Em seguida cada lâmpada foi submetida a uma tensão de 220 V da rede elétrica. A cada dois minutos eram feitas novas medições da temperatura da água e registradas em uma planilha, após o período de 127 minutos a mesma atingiu sua temperatura de ebulição e se manteve constante devido à mudança de fase da água. Com os dados coletados foram calculadas a quantidade de calor fornecida à água no período de teste (a energia da lâmpada foi estimada pelo valor nominal da potência). Ao final foi gerado o gráfico das medições das variações de temperatura da água coletadas e comparado com os valores nominais de potência e tensão da lâmpada, fornecidos pelo fabricante.

RESULTADOS:

Pela análise do gráfico gerado com as medições das temperaturas, constatou-se que a temperatura de variação de calor é linear. Determinou-se, ao término da experiência, que em média 180.532 kJ (quilojoules) da energia consumida por uma lâmpada incandescente de potência 60 Watts é passada para o ambiente em forma de calor.

CONCLUSÃO:

O resultado desse experimento demonstra que 40% da energia elétrica consumida por uma lâmpada incandescente é passada para o ambiente em forma de calor, isso pode ser bastante significativo em estudos de climatização, dependo da quantidade de lâmpadas instaladas no local. Apenas pelos resultados do experimento descrito aqui, podemos concluir que uma parte considerável da energia consumida por este tipo de lâmpada está sendo desperdiçada, além de está aquecendo o ambiente a qual ela está inserida. Isso pode ser bastante expressivo, pois grande parte da população brasileira utiliza esse equipamento para iluminar seus lares.

Palavras-chave: Lâmpadas incandescentes, Emissão de calor, Calorímetro.