Construção de uma Pilha Alternativa para Calcular Comprimento de Onda - Parte III

PALAVRAS INICIAIS...

Anteriormente fizemos uma pilha com materiais de baixo custo que acendia apenas um LED isoladamente. Acesse esse experimento através do link: http://ondadaciencia.blogspot.com.br/2017/06/da-pilha-de-alessandro-volta-ate-o.html.

Porém nossa intenção era ligar um circuito inteiro usando esse experimento da pilha, pois a pilha inicial que elaboramos não fazia o circuito ligar por ter uma tensão muito pequena. Assim, fizemos alguns estudos e chegamos a conclusão que precisaríamos ter uma pilha composta de mais células (entende-se por célula a composição de arruela de zinco, moeda de cobre, tecido e a  solução água com sal).

Testamos então essa ideia e eis que apresentamos a vocês uma pilha feita com material de baixo custo capaz de ligar um circuito inteiro e assim podermos calcular o comprimento de onda das cores do LED RGB (LED que acende nas cores vermelho, verde e azul).

CONSTRUÇÃO DA PILHA COM MATERIAL DE BAIXO CUSTO

1) MATERIAL UTILIZADO

- 10 arruelas de zinco
- 10 moedas de 5 centavos (elas são feitas de cobre)
- 10 pedaços de um tecido que absorva facilmente líquidos
- 100 ml de água
- 3 ou 4 colheres de sal de cozinha
- Um recipiente para fazer a solução
- Multiteste

2) METODOLOGIA

(a) Corta-se o tecido no mesmo formato e tamanho das moedas e arruelas;

(b) Mergulhamos os pedaços de tecido na solução de água com sal

(c) Montar as células na ordem: arruela-tecido-moeda

Observe que montou-se dois montes de 5 células que foram interligadas em série, gerando assim uma tensão elétrica de 4,46 Volts medida pelo multiteste, como mostra a imagem acima.

Para interligar em série foi usado um pequeno fio, removemos suas pontas deixando só o cobre a vista. Em seguida interligamos uma ponta do fio a extremidade com a arruela de um dos blocos de cinco células; e ligamos a outra ponta do fio a extremidade com a moeda de cobre.

3) LIGANDO O CIRCUITO COM A PILHA

Fizemos outro experimento de baixo custo que pode ser acessado no seguinte endereço http://ondadaciencia.blogspot.com.br/2017/08/experimento-com-material-de-baixo-custo.html e o usamos para testar a eficiência da pilha construída com material de baixo custo.

Eis as fotos do experimento funcionando a da pilha:

(a) Acendendo a cor azul do LED RGB

(b) Acendendo a cor vermelha do LED RGB

(c) Acendendo a cor verde do LED RGB

(d) Acendendo as três cores do LED RGB que resultam na cor branca

4) CALCULANDO OS COMPRIMENTOS DE ONDA

Utilizando o espectroscópio construído também com materiais de baixo (ver passo a passo aqui) podemos ver imagens semelhantes a esta a seguir.

E a partir dessa imagem podemos encontrar experimentalmente os comprimentos de onda (chamado de lambda) de cada cor visualizada no espectro acima como violeta, azul, verde, amarelo, laranja e vermelho.

Em uma postagem mais antiga do nosso blog essa demonstração experimental (cálculos). Disponibilizamos a postagem no link: CONSTRUINDO UM ESPECTROSCÓPIO COM MATERIAIS DE BAIXO CUSTO PARA ESTUDAR O COMPORTAMENTO ONDULATÓRIO.

Assim finalizamos essa série "Construção de uma Pilha Alternativa para Calcular Comprimento de Onda" com essa postagem. Dúvidas ou mais informações sobre nossos experimentos deixe seu comentário e e-mail e retornaremos o contato.

REFERÊNCIAS

http://ondadaciencia.blogspot.com.br/2017/06/espectroscopia-luz-e-suas-propriedades.html

Construção de uma Pilha Alternativa para Calcular Comprimento de Onda - Parte I

CONSTRUÇÃO DE UMA PILHA ELETROQUÍMICA PARA ACENDER LED'S

1. INTRODUÇÃO

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta nasceu em 18 de fevereiro de 1745, na pequena cidade de Como, próxima de Milão, na Itália. Estudou boa parte de sua vida no colégio dos jesuítas, mas, aos 16 anos, o abandonou para estudar por conta própria. Apesar de seu tio o incentivar a estudar Direito, ele estava decido a estudar Física. E, incrivelmente, Volta aprendeu sozinho Física, Matemática, Latim, Francês, Alemão e Inglês.

Ele se tornou um inventor muito notável.Entretanto, a invenção que mais lhe trouxe créditos foi a pilha, em 1800. A pilha de Volta, também conhecida como pilha voltaica (ou ainda, pilha galvânica), é formada por discos intercalados de dois metais diferentes. Por exemplo, são colocados um disco de prata, um disco de zinco por cima e um disco de papelão embebido em uma solução de salmoura. Continua realizando essa montagem intercalada: disco de prata/ disco de zinco/disco umedecido até formar uma coluna alta, mas que consegue se sustentar; por último, as extremidades da pilha são ligadas com um fio condutor externo.

Assim, esse dispositivo recebeu esse nome porque realmente era uma “pilha”, isto é, discos empilhados formando uma coluna.

2. CONSTRUÇÃO DA PILHA

Materiais:

- 5 arruelas de zinco

- 5 moedas de cinco centavos

- papel filtro (de coar café)

 

- sal de cozinha

- Led's vermelho, azul e verde ou um Led RGB

- água

- tesoura

- fita adesiva ou algum suporte para prender a pilha de moedas e arruelas

- fios

- fita isolante ou borracha

OBS.: ANTES DA CONSTRUÇÃO DA PILHA DEVEMOS TER ALGUNS CUIDADOS (clique para ler).

Passo a Passo:

1- Recorte o papel filtro no tamanho das moedas

2- Misture 1 colher de sal de cozinha em 50ml de água

3 - Umedeça os círculos feitos de papel filtro nessa mistura de água com sal;

4 - Monte as 5 células voltaicas nessa ordem: arruela-papel filtro umedecido-moeda

5 - Pode-se medir a tensão em cada célula com um multímetro.

Obs.: Cada célula terá em média 0,7 Volts

6 - Junte todas as células uma em cima da outra formando uma "pilha"

Obs.: Como se vê já podemos acender um Led.

7 - Coloque fita para segurar a pilha ou coloque-a num suporte e acenda os Led's

Observações:

*Colocamos o Led RGB num pedaço de papelão para termos melhor flexibilidade com os terminais do Led.

*Se optar por usar um suporte semelhante ao usado aqui, não esqueça de isolar as pontas do suporte que encostam na pilha, para não fechar o circuito no próprio suporte. Para isolar as pontas do suporte usamos fita isolante e um pedacinho de borracha.

 NOSSA PILHA ESTÁ PRONTA!

Nas próximas postagens daremos continuidade ao assunto até chegarmos ao objetivo final que é calcular a constante de Planck a partir dos espectros emitidos por esses Led's que acabamos de acender.

REFERÊNCIAS 

http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/pilha-alessandro-volta.htm
http://brasilescola.uol.com.br/quimica/alessandro-volta.htm
http://www.profpc.com.br/eletroqu%C3%ADmica.htm