FÍSICA: Efeito Joule em condutor iônico

Efeito Joule

 Quando um condutor (Chamamos de condutores os corpos onde as partículas portadoras de carga elétrica conseguem se mover sem dificuldade, os corpos onde isso não acontece chamamos de isolantes) é aquecido ao ser percorrido por uma corrente elétrica, ocorre a transformação de energia elétrica em energia térmica. Este fenômeno é conhecido como Efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule(1818-1889).

Esse fenômeno ocorre devido o encontro dos elétrons da corrente elétrica com as partículas do condutor. Os elétrons sofrem colisões com átomos do condutor, parte da energia cinética (energia de movimento) do elétron é transferida para o átomo aumentando seu estado de agitação, conseqüentemente sua temperatura. Assim, a energia elétrica é transformada em energia térmica (calor).

A descoberta da relação entre eletricidade e calor trouxe ao homem vários benefícios. Muitos aparelhos que utilizamos no nosso dia-a-dia têm seus funcionamentos baseados no Efeito Joule, alguns exemplos são:

-chuveiro, onde um resistor aquece por Efeito Joule a água que o envolve.

-secador de cabelo

-torradeira

-torneira elétrica

-chapinha

-lâmpada, quando um filamento de tungstênio no interior da lâmpada é aquecido com a passagem da corrente elétrica tornando-se incandescente, emitindo luz.

-ferro elétrico
-fritador de salsichas (vina)

-etc.

Baseado nas informações a cima , vejamos o seguinte experimento:

EFEITO JOULE EM CONDUTOR IÔNICO

Será necessário:

Dois parafusos de latão de 1/8" por 2 ou 3 cm de comprimento;
4 porcas de 1/8";
4 arruelas de fibra ou borracha para passar justo os parafusos;
1/2 garrafa PET de 2 litros transparente (corte sem deixar rebarbas);
um soquete para lâmpada incandescente;
lâmpada incandescente 110Vx60W (220Vx60W) e o cordão de força (plugue com fio paralelo #16).
Extra: Base de madeira ou um piso cerâmico de (15 x 30) cm, com pés de borracha.

Montagem:

Faça dois furos a uns 3 cm da base da 1/2 garrafa de modo a passar bem justo os parafusos; ponha as arruelas por dentro e por fora, em cada parafuso e as porcas.

Antes de apertar definitivamente as porcas, passe as pontas dos fios 16 do cordão de força!

Corte um dos fios do cordão de força para interligar o soquete da lâmpada em série.

O soquete da lâmpada e a 1/2 garrafa podem ser aparafusados numa base de madeira ou num piso cerâmico dotado de pés de borracha (colados).

Ao aparafusar a 1/2 garrafa, coloque arruelas de fibra ou borracha para prevenir vazamentos.

PS: NÃO ESQUEÇA DE COLOCAR O SAL NA ÁGUA PARA POSSIBILITAR A IONIZAÇÃO

Execução da experiência, ligada à fonte de energia (110V), e sal adicionado fracionadamente.