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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Solar-Grundlagenset 8461200
Bedienungsanleitung
09/06 SP
1 Halterung für Messkörper
2 Solar-Messkörper
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6
6
3 Dämmgehäuse
4 Acrylglasplatte
5 Klemme
6 Thermometer
1
1. Sicherheitshinweise
Die Thermometer sind empfindliche Geräte aus
Glas. Es besteht Bruchgefahr!
• Keinen mechanischen Belastungen aussetzen.
• Nicht fallen lassen.
Das Solar-Grundlagenset ist ein Gerätesatz für Experimente zur Nutzung der Sonnenenergie.
Der Gerätesatz besteht aus vier Solar-Messkörpern
mit unterschiedlicher Oberflächenbeschichtung,
vier Thermometern, zwei Haltern, zwei Wärmedämmgehäusen und einer Abdeckung zur Demonstration des Treibhauseffekts.
Vier in ca. 25 Minuten durchführbare Messreihen
demonstrieren eindrucksvoll den Temperaturverlauf und die maximale Temperatur in den Messkörpern.
Die Lieferung erfolgt in einem stabilen Aufbewahrungskasten aus Karton.
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2. Beschreibung
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4 Solar-Messkörper
Material: Kupfer
Abmessungen: 60 mm x 60 mm
Farbe: 1 x weiß, 3 x schwarz
Masse: ca. 50 g
2 Dämmgehäuse
Material: Schaumstoff
Abmessungen: 12 x 12 x 5 cm
1 Acrylglasplatte 10 cm x 10 cm
4 Thermometer -10°C – +100°C
2 Halterungen für Messkörper
2 Klemmen
1 Aufbewahrungskasten
3. Lieferumfang / Technische Daten
3
1
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4. Versuchsaufbau
Empfohlenes Zubehör:
Halogenleuchte mit Stiel, 500 W 8476712
Plattenfuß 8614110
• Messkörper in den Haltern und den Dämmge-
häusen positionieren. Die glatte, farbige Seite
zeigt zur Lichtquelle.
• Thermometer durch die Bohrung im Halter
bzw. Dämmgehäuse ins Sackloch an der Rückseite des Messkörpers stecken.
• An einem Dämmgehäuse die Acrylglasplatte
mittels der Klemmen fixieren.
• Messkörper im gleichen Abstand und Winkel
zur Lichtquelle positionieren.
Wenn das Experiment im Sonnenlicht durchgeführt
wird, kann der Messkörper im Halter durch Schrägstellung in den Einfallswinkel der Sonne gebracht
werden.
Falls das Experiment nicht im Sonnenlicht durchgeführt werden kann, wird als „Ersatzsonne“ eine 500
W Halogenleuchte benötigt.
5. Versuchsdurchführung
• Die Halogenleuchte in einem Abstand von ca.
65 cm vor den Messkörpern aufbauen. Die Be-
• Thermometer vor Experiment ablesen und
Wert notieren.
• Leuchte einschalten.
• Temperatur im Minutenabstand ablesen und
tabellieren.
Die verschiedenen Messkörper erreichen nach
unterschiedlicher Zeit ihre Maximaltemperatur.
Der abgedeckte Messkörper erreicht nach ca. 25
min. seine Maximaltemperatur.
Das Experiment kann nach Erreichen der Höchsttemperatur abgebrochen werden.
Es ist gut zu erkennen (Fig. 1), dass schwarze Flächen zu einem wesentlich höheren Temperaturanstieg führen als weiße.
Die Wärmedämmung im Dämmgehäuse verhindert
Energieverluste an der Rückseite des Messkörpers.
Die zusätzliche Acrylglasplatte verbessert die Ausnutzung der Strahlungsleistung, da der „Treibhauseffekt“ eine Abkühlung des Messkörpers durch
Luftkonvektion und langwellige Abstrahlung auf
der Vorderseite verhindert. Dieser „Treibhauseffekt“ kompensiert sogar die Absorptionsverluste in
der Acrylglasplatte, die sich in der geringeren Anfangssteigung der Messkurve darstellen. Der wärmegedämmte und mit einer Abdeckung versehene
schwarze Messkörper vereint in sich alle physikalischen Merkmale eines Solarkollektors für die
Warmwasserbereitung.
leuchtung entspricht sommerlicher Sonnenbestrahlung.
Fig. 1 Temperaturanstieg in den Solar-Messkörpern
1. weiß, 2. schwarz, 3. schwarz gedämmt, 4. schwarz gedämmt mit Acrylglasplatte
Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com
3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com
Technische Änderungen vorbehalten
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Basic solar energy set 8461200
Instruction sheet
09/06 SP
1 Holder for metering panel
2 Solar metering panel
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6
6
3 Insulating case
4 Acrylic plate
5 Clamp
6 Thermometer
1
1. Safety instructions
The thermometers are sensitive instruments, made
from glass. Caution, they are fragile!
• Do not expose to mechanical stress.
• Do not drop.
The basic solar energy set is an equipment set for
experiments on utilisation of solar energy.
The equipment set consists of four solar metering
panels of varied surface coating, four thermometers, two holders, two thermal insulating cases and
a cover for demonstration of the greenhouse effect.
Four series of measurements, which can be done
within approximately 25 min., impressively demonstrate the change in temperature over time and
the maximum temperature that can be reached
inside the metering panels.
The equipment is delivered in a sturdy cardboard
storage box.
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2. Description
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4 Solar metering panels
Material: Copper
Dimensions: 60 mm x 60 mm
Colour: 1 white, 3 black
Weight: 50 g approx.
2 Insulating cases
Material: Foam
Dimensions: 1 2 x 12 x 5 cm
1 Acrylic plate 10 x 10 cm
4 Thermometers -10°C – +100°C
2 Holders for metering panels
2 Clamps
1 Storage box
3. Scope of delivery and technical data
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4. Experimental set-up
Recommended accessories:
Halogen lamp with stem, 500 W 8476712
Support base 8614110
• Position the metering panels inside the holders
and the insulating cases. The smooth, coloured
side should point towards the light source.
• Put the thermometer through the drill hole in
the holder or the insulating case, respectively,
and into the bottom hole at the rear of the metering panel.
• Mount the acrylic plate with the clamps to one
of the insulating cases.
• Position the metering panels at the same dis-
tance and angle to the light source.
If the experiment is conducted in direct sunlight,
the metering panel can be slanted in the holder to
match the angle of the sunbeams.
If the experiment cannot be conducted in direct
sunlight, a 500 W halogen lamp has to be used as a
substitute.
5. Experimental protocol
• Position the halogen lamp at a distance of
approximately 65 cm from the metering panels. The illumination is then as bright as summer sunshine.
• Read thermometer before the experiment, and
take a note of the reading.
• Switch on lamp.
• Read the temperature every minute, and enter
it into a table.
The various metering panels reach their maximum
temperature within different periods of time.
The covered metering panel reaches its maximum
temperature after approximately 25 min.
The experiment can be halted once the maximum
temperature has been reached.
It can easily be seen (Fig. 1) that black surfaces lead
to a much higher rate of temperature increase than
white ones.
The thermal insulation of the insulating case prevents energy losses from the rear of the metering
panel. Adding the acrylic plate improves utilisation
of the radiant power, since the “greenhouse effect”
prevents cooling of the meter panel by atmospheric
convection and by long-wave heat dissipation from
the front. This ”greenhouse effect” even compensates for the losses due to absorption by the acrylic
plate, which are reflected in the slightly shallower
initial slope of the measured curve. The black metering panel, furnished with thermal insulation and
a cover, has all the physical attributes of a solar
collector panel for a hot water heater.
Fig. 1 Temperature increase in the solar meter panels
1. white, 2. black, 3. black, insulated, 4. black, insulated, with acrylic plate
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3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com
Subject to technical amendments
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Kit solaire de base 8461200
Instructions d’utilisation
09/06 SP
1 Support pour les corps de
mesure
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6
6
2 Corps de mesure solaire
3 Boîtier isolant
4 Plaque en verre acrylique
5 Fixation
6 Thermomètres
1
1. Consignes de sécurité
Les thermomètres sont des ustensiles sensibles en
verre. Ils risquent de se briser !
• Ne les exposez pas à des charges mécaniques.
• Ne les laissez pas tomber.
Le kit solaire de base permet de réaliser des expériences sur l'emploi de l'énergie solaire.
Il est constitué de quatre corps de mesure solaires
avec différents revêtements superficiels, quatre
thermomètres, deux supports, deux boîtiers isolants thermiques et un couvercle servant à démontrer l'effet de serre.
Quatre séries de mesure réalisées en 25 minutes
démontrent de façon impressionnante l'évolution
de la température et la température maximale des
corps de mesure.
L'appareil est livré dans un coffret de rangement
robuste en carton.
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2. Description
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4 corps de mesure solaire
Matériau : cuivre
Dimensions : 60 mm x 60 mm
Couleur : 1 x blanc, 3 x
Masse : env. 50 g
2 boîtiers isolants
Matériau : mousse
Dimensions : 12 x 12 x 5 cm
1 plaque en verre acrylique 10 cm x 10 cm
4 thermomètres -10°C – +100°C
2 supports pour les corps de mesure
2 fixations
1 coffret de rangement
3. Matériel fourni / Caractéristiques techniques
noir
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4. Montage
Accessoires recommandés :
Lampe à halogène avec
manche, 500 W 8476712
Pied en plaque 8614110
• Placez les corps de mesure dans les supports et
les boîtiers isolants. Le côté lisse et coloré est
tourné vers la source de lumière.
• Enfichez le thermomètre à travers le trou du
support et le boîtier isolant dans le trou à l'arrière du corps de mesure.
• Avec les fixations, fixez la plaque en verre acry-
lique à l'un des boîtiers isolants.
• Placez les corps de mesure dans un même
écart et même angle par rapport à la source de
lumière.
Si l'expérience est réalisée avec la lumière du soleil, le corps de mesure peut être monté dans le
support de biais dans l'angle d'incidence du soleil.
Si l'expérience n'est pas réalisée avec la lumière du
soleil, il vous faut une lampe à halogène de 500 W.
5. Réalisation de l'expérience
• Montez la lampe à halogène à environ 65 cm
devant les corps de mesure. L'éclairage correspond au rayonnement solaire estival.
• Avant l'expérience, lisez et notez la valeur du
thermomètre.
• Allumez la lampe.
• Lisez la température toutes les minutes et
notez les valeurs dans un tableau.
Les différents corps de mesure atteignent leur température maximale à différents moments.
Le corps de mesure recouvert atteint sa température maximale après environ 25 minutes.
Lorsque la température maximale est atteinte, vous
pouvez interrompre l'expérience.
On observe clairement (fig. 1) que les surfaces noires entraînent une augmentation bien plus élevée
de la température que les surfaces blanches.
L'isolation thermique dans le boîtier isolant empêche des pertes d'énergie à l'arrière du corps de
mesure. La plaque acrylique supplémentaire améliore l'exploitation du rayonnement, car l' « effet de
serre » empêche un refroidissement du corps de
mesure par la convection de l'air de même qu'un
rayonnement de grande longueur d'onde à l'avant.
Cet effet de serre compense même les pertes par
absorption dans la plaque acrylique, représentées
par la faible augmentation initiale de la courbe de
mesure. Le corps de mesure noir protégé par un
couvercle isolant offre toutes les caractéristiques
physiques d'un collecteur solaire pour le traitement d'eau chaude.
Fig. 1 Augmentation de température dans les corps de mesure solaires
1. blanc, 2. noir, 3. noir isolant, 4. noir isolant, avec plaque acrylique
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Sous réserve de modifications techniques
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Set principi solari 8461200
Istruzioni per l'uso
09/06 SP
1 Supporto per corpi di
misurazione
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6
6
2 Corpo di misurazione per
energia solare
3 Custodia isolante
4 Piastra in vetro acrilico
5 Morsetto
6 Termometri
1
1. Norme di sicurezza
I termometri sono apparecchi sensibili in vetro.
Sussiste pericolo di rottura!
• Non sottoporli a sollecitazioni meccaniche.
• Non farli cadere.
Il set principi solari è un set di apparecchi per
esperimenti in materia di utilizzo dell’energia
solare.
Il set è composto da quattro corpi di misurazione
dell’energia solare che si differenziano per il
rivestimento superficiale, quattro termometri, due
supporti, due custodie isolanti e una copertura per
la dimostrazione dell’effetto serra.
Quattro serie di misurazioni eseguibili in ca. 25
minuti dimostrano in modo efficace l'andamento
della temperatura e la temperatura massima nei
corpi di misurazione.
Il materiale viene fornito in una stabile cassetta di
cartone.
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2. Descrizione
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4 corpi di misurazione per energia solare
Materiale: rame
Dimensioni: 60 mm x 60 mm
Colore: 1 x bianco, 3 x nero
Peso: ca. 50 g
2 custodie isolanti
Materiale: materiale espanso
Dimensioni: 12 x 12 x 5 cm
1 piastra in vetro acrilico 10 cm x 10 cm
4 termometri -10°C – +100°C
2 supporti per corpi di misurazione
2 morsetti
1 custodia
3. Dotazione / Dati tecnici
3
1
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4. Struttura dell’esperimento
Accessori consigliati:
Lampada alogena con asta, 500 W 8476712
Base della piastra 8614110
• Posizionare i corpi di misurazione nei supporti
e nelle custodie isolanti. Il lato liscio e colorato
è rivolto verso la sorgente luminosa.
• Attraverso la foratura nel supporto o nella
custodia, inserire il termometro nel foro cieco
sul lato posteriore del corpo di misurazione.
• Fissare la piastra in vetro acrilico ad una
custodia isolante tramite i morsetti.
• Posizionare i corpi di misurazione alla stessa
distanza e con la stessa angolazione rispetto
alla sorgente luminosa.
Se l’esperimento viene eseguito alla luce solare,
inclinando il corpo di misurazione nel supporto, è
possibile posizionarlo nell’angolo di incidenza del
sole.
Se l’esperimento non viene condotto alla luce
solare, è necessaria una lampada alogena da 500 W
in sostituzione alla luce solare.
5. Esecuzione dell’esperimento
• Posizionare la lampada alogena ad una
distanza di circa 65 cm dai corpi di
misurazione. L’illuminazione corrisponde
all’irradiazione solare estiva.
• Leggere il termometro prima dell’esperimento
e annotare il valore.
• Accendere la lampada.
• Leggere la temperatura a intervalli di un
minuto e creare una tabella.
I vari corpi di misurazione raggiungono la
temperatura massima in tempi differenti.
Il corpo di misurazione coperto raggiunge la
temperatura massima dopo circa 25 minuti.
L’esperimento può essere interrotto una volta
raggiunta la temperatura massima.
È bene notare (fig. 1) che le superfici nere portano
ad un aumento della temperatura molto più
elevato rispetto a quelle bianche.
L’isolamento termico della custodia impedisce
perdite di energia dal lato posteriore del corpo di
misurazione. La piastra in vetro acrilico
supplementare migliora lo sfruttamento della
potenza della radiazione, poiché “l’effetto serra“
impedisce un raffreddamento del corpo di
misurazione tramite convezione d’aria e
irradiazione a onde lunghe sul lato anteriore.
Questo “effetto serra“ compensa perfino le perdite
per assorbimento nella piastra in vetro acrilico
rappresentate dalla salita iniziale minore della
curva di misurazione. Il corpo di misurazione nero
dotato di copertura e isolamento termico riunisce
in sé tutte le caratteristiche fisiche di un collettore
solare per la produzione di acqua calda.
Fig. 1 Aumento della temperatura dei corpi di misurazione dell’energia solare
1 bianco, 2 nero, 3 nero isolato, 4 nero isolato con piastra in vetro acrilico
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Con riserva di modifiche tecniche
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Juego básico solar 8461200
Instrucciones de uso
09/06 SP
1 Soportes para los cuerpos de
medida
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6
6
2 Cuerpo de medida solar
3 Carcasa de aislamiento térmico
4 Placa de vidrio acrílico
5 Fleje de apriete
6 Termómetro
1
1. Advertencias de seguridad
Los termómetros son aparatos de vidrio delicados.
¡Se corre el peligro de ruptura!
• No se deben exponer a esfuerzos mecánicos.
• ¡No se deben dejar caer!
El juego básico solar es un conjunto de aparatos
para realizar experimentos referentes a las
aplicaciones de la energía solar.
El juego de aparatos se compone de cuatro cuerpos
de medida solares con diferentes revestimientos
superficiales, cuatro termómetros, dos soportes,
carcasas de aislamiento térmico y una tapa de
vidrio acrílico transparente para la demostración
del efecto invernadero.
En cuatro series de mediciones realizables en
aprox. 25 minutos se pueden demostrar los cursos
de las curvas de calentamiento de los diferentes
cuerpos de medida y observar las máximas
temperaturas logradas.
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2. Descripción
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La entrega se hace en una caja de almacenamiento
de cartón fuerte.
4 Cuerpos solares de medida
Material: Cobre
Dimensiones: 60 mm x 60 mm
Color: 1 x blanco, 3 x negros
Masa: aprox.. 50 g
2 Carcasa aislante
Material: Gomaespuma amarilla
Dimensiones: 12 x 12 x 5 cm
1 Placa de vidrio acrílico 10 cm x 10 cm
4 Termómetro -10°C – +100°C
2 Soporte para los cuerpos de medida
2 Fleje de apriete doblado
1 Caja de almacenamiento
3. Volumen de suministro / Datos técnicos
3
1
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4. Montaje experimental
Accesorios recomendados:
Lámpara halógena
con vástago, 500 W 8476712
Placa pedestal 8614110
• Se colocan los cuerpos de medida en los
soportes y resp. en las carcasas de aislamiento
térmico. La superficie plana de color se orienta
hacia la fuente de calor.
• Se inserta el termómetro en el agujero ciego al
dorso del cuerpo de medida pasando a través
del orificio del soporte resp. del
correspondiente en la carcasa de aislamiento
térmico.
• Se coloca la placa de vidrio acrílico en la
ventana de uno de los aislamientos térmicos y
se fija por medio del fleje.
• Los cuerpos de medida se colocan a la misma
distancia y orientados en el mismo ángulo
hacia la fuente de calor.
Si el experimento se realiza en la luz solar el
cuerpo se orienta inclinado en el soporte en el
mismo ángulo de entrada de la radiación solar..
Si el experimento no se realiza con luz solar se
utiliza entonces la lámpara halógena de 500 w
como “sucedáneo“ del sol.
5. Realización del experimento
• La lámpara halógena se coloca a una distancia
de aprox. 65 cm. de los cuerpos de medida.
Esta radiación solarn corresponde
aproximadamente a la radiación solar en un
verano de Europa media. No es conveniente
realizar el experimento con distancias más
cortas para evitar un posible recalentamiento
de los aislamiento. Con esta distancia se
pueden demostrar las curvas de calentamiento
sin y con aislamiento y para diferentes
recubrimientos de la superficie expuesta a la
radiación
• Se leen los termómetros antes de iniciar el
experimento. Se anotan los valores de medida.
• Se conecta la lámpara.
• Se lee la temperatura en intervalos de tiempo
de 1 minuto y con los datos se crea una tabla
de valores de medida.
Los diferentes cuerpos logran la máxima
temperatura en diferentes tiempos.
El cuerpo tapado logra su máxima temperatura en
25 min. aproximadamente.
El experimento se puede concluir cuando los
cuerpo logren la máxima temperatura.
Observando la Fig. 1 se puede notar que las
superficies negras conducen a un mayor aumento
de la temperatura que las blancas.
El aislamiento en la carcasa evita las pérdidas de
energía en el dorso del cuerpo de medida. La placa
adicional de vidrio acrílico mejora el
aprovechamiento de la potencia de radiación
porque el “efecto invernadero“ evita un
enfriamiento del cuerpo de medida por la
convección del aire y por la radiación de onda
larga en la parte delantera del cuerpo. Este “efecto
invernadero“ compensa además las pérdidas por
absorción en la placa de vidrio acrílico, la cual se
representa en la pendiente más plana de la curva
al principio. El cuerpo negro dotado de un
aislamiento térmico y con tapa une en sí las
características físicas de un colector solar para la
para la preparación p. ej. de agua caliente.
Fig. 1 Aumento de la temperatura en los cuerpos solares
1. blanco, 2. negro, 3. Negro con aislamiento, 4. Negro con aislamiento y tapa de vidrio acrílico
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Nos reservamos el derecho a cambios técnicos
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3B SCIENTIFIC® PHYSICS
Conjunto básico solar 8461200
Instruções para o uso
09/06 SP
1 Suporte para corpo de medição
2 Corpo de medição solar
66
6
6
3 Caixa isolante
4 Placa de acrílico
5 Grampo
6 Termômetro
1
1. Indicações de segurança
Os termômetros são aparelhos de vidro sensíveis.
Existe risco de quebra!
• Não submeter a sobrecargas mecânicas.
• Não deixar cair.
O conjunto básico solar é um conjunto de
aparelhos para experimentos relacionados ao uso
da energia solar.
O conjunto de aparelhos constitui-se de quatro
corpos de medição solar com diferentes
revestimentos superficiais, quatro termômetros,
dois suportes, duas caixas isoladas termicamente e
uma cobertura para a demonstração do efeito
estufa.
Quatro séries de medição, executadas em aprox. 25
minutos, demonstram de maneira impressionante
a evolução da temperatura e a temperatura
máxima nos corpos de medição.
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2. Descrição
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O fornecimento ocorre numa caixa de guarda
estável de papelão.
4 Corpo solar de medição
Material: Cobre
Dimensão: 60 mm x 60 mm
Cor: 1 x branco, 3 x preto
Peso: aprox. 50 g
2 Caixa isolante
Material: Espuma
Dimensões: 12 x 12 x 5 cm
1 Placa de acrílico 10 cm x 10 cm
4 Termômetro -10°C – +100°C
2 Suportes para corpo de medição
2 Grampos
1 Caixa de guarda
3. Fornecimento / Dados técnicos
3
1
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4. Montagem
Acessórios recomendados:
Lâmpada de halogênio com
haste, 500 W 8476712
Pé de sustentação 8614110
• Posicionar os corpos de medição nos suportes e
nas caixas isolantes. O lado liso, colorido
aponta para a fonte luminosa.
• Inserir o termômetro através do orifício no
suporte, respect., caixa isolante no furo de saco
no lado traseiro do corpo de medição.
• Fixar, numa caixa isolante, a placa de acrílico,
utilizando os grampos.
• Posicionar os corpos de medição em distância
e ângulos iguais em relação à fonte de luz.
Quando o experimento for executado sob a luz
solar, os corpos de medição poderão ser colocados
no suporte através de posicionamento oblíquo no
ângulo de incidência do sol.
Caso o experimento não possa ser executado sob a
luz solar, será necessário o uso de uma lâmpada de
halogênio 500 W como “sol sobressalente”.
5. Execução
• Montar a lâmpada de halogênio a uma
distância de aprox. 65 cm na frente dos corpos
de medição. A iluminação corresponde à
radiação solar de verão.
• Ler e anotar o valor do termômetro antes do
experimento.
• Ligar a lâmpada.
• Ler e colocar os valores da temperatura em
tabela, a intervalos de minuto.
Os diferentes corpos de medição atingem a sua
temperatura máxima em diferentes tempos.
O corpo de medição coberto atinge a sua
temperatura máxima após aprox. 25 min.
O experimento poderá ser interrompido após ter
sido atingida a temperatura mais elevada.
É bem fácil de verificar (fig. 1), que a superfície
preta leva a um aumento essencialmente maior de
temperatura do que a branca.
O isolamento térmico nas caixas isolantes evita
perdas térmicas no lado traseiro do corpo de
medição. A placa acrílica suplementar melhora o
uso da potência de radiação, pois o “Efeito estufa”
evita uma refrigeração do corpo de medição por
convecção do ar e radiação de ondas longas sobre
o lado frontal. Este “Efeito estufa” compensa
também as perdas de absorção na placa acrílica,
que se demonstram no aumento inicial reduzido
da curva de medição. Os corpos de medição pretos
isolados termicamente e protegidos com uma
cobertura concentram em si todas as características
físicas de um coletor solar para a preparação de
água aquecida.
Fig. 1: Aumento da temperatura nos corpos solares de medição
1. branco, 2. preto, 3. preto isolado, 4. preto isolado com placa de acrílico
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Sob reserva de alterações técnicas
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