Introdução

A água do nosso planeta é constantemente reciclada pela natureza, seguindo um padrão conhecido por ciclo hidrológico ou ciclo da água, que podemos ver em versão resumida na figura seguinte.

A água evapora-se da terra, das plantas, dos animais e das pessoas, é levada até ao céu onde se condensa e forma as nuvens. Depois ela volta a precipitar-se sobre o planeta na forma de chuva.

Este ciclo da água tem um efeito purificador, sendo que a água da chuva é destilada, pura, pois na fase de evaporação, as impurezas contaminantes da água são deixadas para trás.

Na nossa experiência vamos recriar, de uma forma muito simples e miniaturizada, este ciclo da água, que tem como elemento fundamental o Sol, a energia solar, que é a base do nosso curso.
A ideia é que, evaporando, por via solar, a água contaminada com bactérias, sais ou outras impurezas, é depois recolhida na sua forma mais pura e potável, pronta a ser bebida.
Mesmo a água salgada do mar pode ser purificada por esta forma.

As vantagens deste método para o ambiente são evidentes:
– É feita sem gastos de energia, isto é, a energia solar utilizada é gratuita
– Não são necessárias peças móveis com este processo

Experiência demonstrativa da destilação da água usando a energia solar

Material

Copo de vidro de cerca de 25 ml
Chávena pequena
Plástico aderente, desse normal de cozinha
Fita cola
Moeda de 10 cêntimos
Saco de Chá Preto

Ferramentas

Tesoura
Chaleira

Vamos fazer uma experiência que mostra como a energia solar pode destilar/purificar água.
É uma experiência interessante para se fazer numa feira de ciência, até porque é muito fácil e rápida de montar/realizar.

Passo 1:

Arranjar a água conspurcada para que seja destilada.

Para isso, uma boa ideia é fazer um chazinho, utilizando a nossa embalagem de chá e a respectiva chaleira.
Passados uns poucos minutos temos então o nosso chá preto pronto a beber, mas não é isso que faremos.

Passo 2:

Coloque a chávena pequena no fundo do copo e de pois deite o chá para dentro do copo mas tendo muito cuidado para não deitar nenhum chá dentro da chávena que se encontra dentro do copo.

Passo 3:

Envolva bem toda a parte superior do copo com plástico aderente (ver figura abaixo).
Para melhor isolamento pode ainda passar uma tira de fita cola a toda a volta do copo de modo a prender melhor o plástico aderente.

Passo 4:

Coloque uma moeda de 10 cêntimos no centro do copo, em cima do plástico aderente com que tapou a abertura do copo anteriormente.

Deve estar neste momento com uma coisa do tipo

Passo 5:

Coloque o copo numa janela virada a sul, onde pode apanhar muito sol, e deixe-o aí por dois ou três dias.

Depois desse tempo, o plástico no topo do destilador deve parecer-se com o da imagem seguinte.

Passo 6:

A água que entretanto caiu para dentro da chávena que está no interior do copo deverá apresentar um aspecto claro e puro e não ter nada a ver com o chá preto forte que foi colocado por si dentro do copo.

Está assim provado como funciona a destilação/purificação solar que, ao fim e ao cabo é parte importante do ciclo da água, que é recolhida desta forma da terra e depois vertida de novo para a terra pelas nuvens (mas já destilada e pura).

[…continuação]

Parte B. As Bobinas

Nesta parte vai precisar de

Ferramentas

Alicate
Lixa fina
Tesouras
Voltímetro Digital

Materiais

Fio de cobre esmaltado (100 m)
Cartão/Papelão canelado
Fita isoladora

1. Faça um “rolo”, enrolando uma pequena peça de cartão canelado sobre si próprio 3 vezes.
O rolo deverá ter 3cm de largura e 20cm de comprimento.
Segure-o com fita isoladora.

2. Corte 8 bocados de fita isoladora, cada uma com 4 cm de comprimento, e tenha-as prontas para utilizar nos próximos passos.

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Ar Condicionado

Razões para a sua Utilização

– Proporcionar ao Homem um ambiente mais confortável
– Proporcionar ao Homem um ambiente mais saudável, uma vez que o ar condicionado pode ser, em recintos fechados, uma arma contra a poluição dos centros urbanos e uma boa defesa contra as infecções bacterianas.
– Servir de ajuda complementar no apoio à recuperação de muitas doenças
– Proporcionar, nos locais de trabalho, nomeadamente nas indústrias e serviços, um ambiente propício à maior produtividade, devido ao maior conforto que disponibiliza aos trabalhadores

O que é

É um conjunto de tratamentos que se vai dar ao ar ambiente, de forma a transformá-lo num ar com certas condições de humidade e temperatura, por nós desejadas.
Esses tratamentos são muito diferentes conforme os locais de destino do ar depois de tratado (armazém frigorífico de produtos alimentares, escritório, centro comercial, habitação, etc.), o que origina a existência de uma imensa quantidade de sistemas de aparelhos de ar condicionado, que se podem distinguir pelo tamanho, potência, modo de construção, dispositivos de controlo, etc.
Há, todavia, uma coisa que não varia: o princípio de funcionamento.

Base de Funcionamento

No Homem, os alimentos ingeridos são transformados, através de reacções químicas, em energia mecânica e térmica.
Essa energia térmica (calor) produzida no nosso corpo, depende de vários factores ambientais, designadamente a temperatura, a humidade e a ventilação.
Assim, basta pensarmos num dia quente e húmido. Estas características dificultam a troca de calor entre o corpo humano e o meio ambiente, pois se a temperatura do corpo é aproximada à temperatura ambiente, essa troca é dificultada, o que pode ainda ser agravado pela existência de elevado teor de humidade no ambiente, que dificulta a evaporação do suor.
Tudo isto conduz a um estado de opressão desconfortável para o corpo humano.
Assim, um bom sistema de ar condicionado deve não só regular a temperatura ambiente mas também o nível de vapor de água (humidade) existente no ambiente.
A ventilação é outro factor que o sistema também deve prover, pois está provado que, actuando em conjunto com os dois anteriores, proporciona um maior bem-estar.

Composição e Funcionamento de um Sistema de Ar Condicionado

– O ar entra numa secção onde se mistura com o ar reciclado do próprio ambiente, para refrescamento
– Esta mistura passa por um filtro que tem, em geral, duas etapas:
– Uma em que é retirada a poeira mais grossa. Esse filtro é composto por lã de vidro, na forma de tela, e que é substituído quando sujo;
– A seguir um filtro do tipo electrostático, que remove as partículas de poeira mais finas, como as de fumo de tabaco, por exemplo.
Esse filtro é alimentado por uma tensão alta que cria um campo electrostático à sua volta e que vai atrair as partículas finas de poeira para uma grelha carregada com polaridade contrária.
– Seguidamente o ar passa por um conjunto de tubos onde a sua temperatura é controlada de acordo com os nossos desejos. Por um dos tubos circula água quente ou vapor de água e por outro, água gelada ou um líquido refrigerante.
– Na área que deve ser ventilada existe um sensor de temperatura, que nós ajustamos ao valor que pretendemos.
– A diferença de temperatura entre o valor por nós escolhido e a temperatura do ar ambiente, vai determinar qual dos tubos entra em acção. É óbvio que se a temperatura do ambiente for menor do que a que desejamos, é o tubo que contém a água quente que entra em acção.
– A etapa a seguir é o filtro de odor, feito de carvão activo, que é uma substância que consegue absorver as partículas de odor que circulam no ar. Periodicamente este carvão que constitui este filtro tem de ser aquecido, para expulsar a matéria que anteriormente absorveu.
– a humidade desejada é obtida por meio da injecção, no ar, de partículas de vapor, por um dispositivo que se chama… adivinharam: vaporizador. Da mesma maneira que explicado anteriormente para a temperatura, este sistema da humidade também é controlado por um sensor que monitoriza a humidade circundante e que, em conjunto com o valor que marcamos num selector, vai operar o vaporizador a nosso contento.
As unidades para um ambiente pequeno contêm um simples filtro lavável, um compressor de refrigeração e um aquecedor eléctrico de ar. Nos ambientes maiores, usam-se unidades mais potentes e, frequentemente, a secção de refrigeração (compressor e condensador) é colocada fora do edifício.