O termopar é um sensor de temperatura constituído por dois fios metálicos distintos, 1 e 2, unidos em uma das extremidades pela chamada junção de medida, e conectados na outra extremidade a um voltímetro, conforme a figura.
Como esses fios são constituídos de metais diferentes, o voltímetro indica uma diferença de potencial que depende da temperatura lida pela junção de medida. Essa diferença de potencial é interpretada e determina a temperatura lida pelo termopar.
Os termopares são classificados com letras, dependendo dos metais utilizados em sua confecção. O gráfico mostra como varia a diferença de potencial (U), lida pelo voltímetro, em função da temperatura (θ), indicada por três tipos de termopares, E, K e N. Nesse gráfico, a sensibilidade do termopar, medida em mV/ºC, está associada à inclinação da reta tangente à curva, em determinado ponto.
De acordo com o gráfico,
- A) para uma mesma temperatura, a diferença de potencial lida pelo voltímetro é menor para o termopar do tipo E do que para o termopar do tipo K.
- B) o termopar do tipo E apresenta uma sensibilidade menor do que o termopar do tipo K para qualquer faixa de temperatura.
- C) para uma mesma diferença de potencial lida pelo voltímetro, o termopar do tipo N indica uma temperatura maior do que o termopar do tipo E.
- D) na faixa de 600 ºC a 1 200 ºC, a sensibilidade do termopar do tipo K é maior do que a sensibilidade do termopar do tipo N.
- E) dos três tipos de termopares, o do tipo N é o que apresenta maior sensibilidade.
Resposta:
A alternativa correta é letra C) para uma mesma diferença de potencial lida pelo voltímetro, o termopar do tipo N indica uma temperatura maior do que o termopar do tipo E.
Gabarito: LETRA C.
Vamos analisar cada uma das alternativas:
a) para uma mesma temperatura, a diferença de potencial lida pelo voltímetro é menor para o termopar do tipo E do que para o termopar do tipo K. INCORRETA.
Vamos escolher uma temperatura e observar a diferença de potencial lida pelo voltímetro para os termopares dos tipos E e K:
Observando a figura acima, podemos verificar que a diferença de potencial lida pelo voltímetro é maior para o termopar do tipo E do que para o termopar do tipo K.
b) o termopar do tipo E apresenta uma sensibilidade menor do que o termopar do tipo K para qualquer faixa de temperatura. INCORRETA.
A sensibilidade de um termopar refere-se à capacidade do dispositivo de gerar uma diferença de potencial em resposta a uma mudança na temperatura.
Assim, quando temos um gráfico que mostra como varia a diferença de potencial lida por um voltímetro em função da temperatura indicada pelo termopar, a inclinação da curva no gráfico representa a sensibilidade do termopar.
Dessa forma, se a curva tiver uma inclinação acentuada, indica que o termopar tem alta sensibilidade, ou seja, pequenas mudanças de temperatura gerarão grandes variações de tensão. Se a curva tiver uma inclinação mais suave, indica uma sensibilidade menor.
Observando o gráfico do enunciado, podemos verificar que o termopar do tipo E possui uma inclinação maior que o do tipo K. Logo, podemos afirmar que o termopar do tipo E apresenta uma sensibilidade maior do que o termopar do tipo K.
c) para uma mesma diferença de potencial lida pelo voltímetro, o termopar do tipo N indica uma temperatura maior do que o termopar do tipo E. CORRETA.
Vamos escolher uma diferença de potencial lida pelo voltímetro e observar a temperatura correspondente para os termopares dos tipos N e E:
Da figura acima, podemos afirmar que para uma mesma diferença de potencial lida pelo voltímetro, o termopar do tipo N indica uma temperatura maior do que o termopar do tipo E.
d) na faixa de 600 ºC a 1 200 ºC, a sensibilidade do termopar do tipo K é maior do que a sensibilidade do termopar do tipo N. INCORRETA.
Como mencionamos na alternativa (b), a inclinação da curva no gráfico representa a sensibilidade do termopar. Observando o gráfico do enunciado, podemos verificar que, na faixa de 600 ºC a 1 200 ºC, a inclinação da curva do termopar do tipo K é igual à curva do termopar do tipo N. Logo, as sensibilidades são iguais.
e) dos três tipos de termopares, o do tipo N é o que apresenta maior sensibilidade. INCORRETA.
Como as sensibilidades dos termopares de tipos K e N são iguais, e a sensibilidade do termopar do tipo E é maior que a do tipo K, o termopar que apresenta a maior sensibilidade é o termopar do tipo E.
Portanto, a resposta correta é a alternativa (c).
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