Termografia - Física Aplicada
De Metodologia
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[[File:Infrared_dog.jpg|thumb|300px|right|Termograma da face um Cachorro.]] | [[File:Infrared_dog.jpg|thumb|300px|right|Termograma da face um Cachorro.]] | ||
| − | A termografia é uma técnica de sensoriamento remoto que forma uma imagem térmica de um corpo ou de um cenário. É um método avançado de ensaio não destrutivo. O equipamento utilizado é chamado de câmera termográfica que | + | A termografia é uma técnica de sensoriamento remoto que forma uma imagem térmica de um corpo ou de um cenário. É um método avançado de ensaio não destrutivo. O equipamento utilizado é chamado de câmera termográfica que forma uma imagem térmica e possui vários recursos para a correção dos valores destas temperaturas. Isto permite visualizar o perfil térmico e medir as variações de calor emitidas pelas diversas regiões da superfície a ser analisada, sem o contato com a mesma. Assim é possível formar uma imagem térmica ou termograma. |
| − | Tem sido utilizada em áreas cada vez mais diversas, da militar, médica, indústria, | + | Tem sido utilizada em áreas cada vez mais diversas, da militar, médica, indústria, pesquisa, chegando até ao comportamento humano. Nos últimos anos, os baixos custos permitiram uma disseminação ainda maior. |
| − | As novas tecnologias, a transformação na forma da | + | As novas tecnologias, a transformação na forma da construir o conhecimento e a estrutura do sistema social atual, convergem para explorar e mostrar o potencial dessa técnica. Uma das faces dos avanços na tecnologia do equipamento utilizado, faz simplificar o seu uso e induzir os iniciantes à conclusões errôneas, devido ao completo desconhecimento dos princípios básicos envolvidos. |
== Problematização == | == Problematização == | ||
| − | Propomos iniciar o entendimento do assunto analisando um fenômeno muito comum em nosso dia a dia e que envolve energia térmica | + | Propomos iniciar o entendimento do assunto analisando um fenômeno muito comum em nosso dia a dia e que envolve energia térmica; A FUMAÇA. Para começar, vamos tentar responder a seguinte pergunta: o que acontece com a fumaça logo após ser produzida? Qual o seu movimento? Pensem a respeito da fumaça vista em nosso dia a dia. |
Vejamos algumas fotografias: | Vejamos algumas fotografias: | ||
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| − | Agora | + | Agora convidamos você a observar algumas fotografias de diversas situações envolvendo fumaça. Vamos ver? [https://sites.google.com/site/epluar/Fotografias%20de%20fuma%C3%A7as.pdf?attredirects=0 Imagens] {{#ev:youtube|Mpl3JwLwWAA|600|right}} |
Temos experiencias diárias com fumaça, seja nas chaminés de industrias, lareiras ou fogões caseiros, uma fogueira no terreno baldio, dos escapamentos dos automóveis entre outros. Ao pensarmos em seus movimentos, seria razoável se respondessemos que a fumaça sobe. | Temos experiencias diárias com fumaça, seja nas chaminés de industrias, lareiras ou fogões caseiros, uma fogueira no terreno baldio, dos escapamentos dos automóveis entre outros. Ao pensarmos em seus movimentos, seria razoável se respondessemos que a fumaça sobe. | ||
| − | Mas para qualquer situação a fumaça irá subir? Vamos propor uma experiência que nos auxilie neste estudo. Vamos colocar fogo na extremidade de uma folha de papel enrolada. A outra extremidade fica dentro de uma garrafa | + | Mas para qualquer situação a fumaça irá subir? Vamos propor uma experiência que nos auxilie neste estudo. Vamos colocar fogo na extremidade de uma folha de papel enrolada. A outra extremidade fica dentro de uma garrafa de plástico. O que será que acontece com a fumaça em ambas as extremidades? Você consegue imaginar? Então vamos ver o vídeo? |
| − | O que aconteceu com a fumaça em ambas as extremidades? Onde havia a chama a fumaça subiu. Na extremidade oposta, dentro da garrafa a fumaça desceu como se fosse "areia". Você faz ideia do por quê? | + | O que aconteceu com a fumaça em ambas as extremidades? Onde havia a chama, a fumaça subiu. Na extremidade oposta, dentro da garrafa, a fumaça desceu como se fosse "areia". Você faz ideia do por quê? |
Nesse contexto, onde a termografia entra? De que forma podemos utilizar esta técnica para nos responder, ou mostrar um caminho, para que possamos propor um modelo? | Nesse contexto, onde a termografia entra? De que forma podemos utilizar esta técnica para nos responder, ou mostrar um caminho, para que possamos propor um modelo? | ||
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==O equipamento para realizar a Termográfica== | ==O equipamento para realizar a Termográfica== | ||
| − | Comumente chamada de Câmera Termográfica, o equipamento | + | Comumente chamada de Câmera Termográfica, o equipamento mais facilmente encontrado no mercado tem seu principio de funcionamento como sendo basicamente sensores que transformam as ondas eletromagnéticas emitidas pelos corpos, em sinais elétricos, que irão ser processados para formar uma imagem térmica, também conhecida como termograma. Tais sensores são chamados de bolômeros e as câmeras termográficas utilizam de 15 a 300 mil microbolômeros, com atualização da imagem com frequencias entre 15 e 30 Hz. Cada microbolômero equivale a um pixel da imagem. |
[[File:Chimarrão.jpg|thumb|600px|center|Termogramas de um chimarrão.]] | [[File:Chimarrão.jpg|thumb|600px|center|Termogramas de um chimarrão.]] | ||
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| − | Segue um link para ver uma fotografia e um termograma em várias paletas, de um chimarrão. | + | Segue um link para ver uma fotografia e um termograma em várias "paletas", de um chimarrão. |
[https://sites.google.com/site/epluar/Ti20%20e%20P640.pptx?attredirects=0&d=1] | [https://sites.google.com/site/epluar/Ti20%20e%20P640.pptx?attredirects=0&d=1] | ||
| + | Percebeu o que é paleta? É o conjunto de cores que representa as várias temperaturas. Não é apenas uma ferramenta para tornar mais bonita a imagem, pois especialistas em termografia escolhem para cada caso, a paleta mais conveniente. | ||
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Segue uma fotografia de uma câmera termográfica Ti20 da fabricante FLUKE. - Ti20.jpg | Segue uma fotografia de uma câmera termográfica Ti20 da fabricante FLUKE. - Ti20.jpg | ||
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==Explicação Física Para o Problema Inicial== | ==Explicação Física Para o Problema Inicial== | ||
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De um lado existe a chama e uma intensa energia térmica, do outro lado a garrafa está aberta ao ambiente, por tanto somente serve para não provocar movimento do ar, mas a energia térmica é bem menor. Assim o movimento da fumaça, de subida de um lado e de descida de outro está associado à energia térmica, ou seja, à temperatura da fumaça. Do lado da chama a fumaça está com temperatura altíssimas. A fumaça como resíduo da queima tem moléculas mais pesadas que o ar, porem em altas temperaturas sua densidade é tão baixa que fica mais leve que o ar e sobe. Próxima da chama, mas dentro do papel enrolado, a fumaça está quente mas está trancada e inicia a troca de energia térmica para o papel, buscando o equilíbrio térmico. O papel esquenta (vamos ver isso com termografia) e a fumaça resfria. A medida que o papel vai queimando a fumaça vai sendo empurrada para cima mas quando chega na outra extremidade sua temperatura está baixa, com alta densidade, mais pesada que o ar, descendo dentro da garrafa. Agora como a termografia pode nos ajudar? | De um lado existe a chama e uma intensa energia térmica, do outro lado a garrafa está aberta ao ambiente, por tanto somente serve para não provocar movimento do ar, mas a energia térmica é bem menor. Assim o movimento da fumaça, de subida de um lado e de descida de outro está associado à energia térmica, ou seja, à temperatura da fumaça. Do lado da chama a fumaça está com temperatura altíssimas. A fumaça como resíduo da queima tem moléculas mais pesadas que o ar, porem em altas temperaturas sua densidade é tão baixa que fica mais leve que o ar e sobe. Próxima da chama, mas dentro do papel enrolado, a fumaça está quente mas está trancada e inicia a troca de energia térmica para o papel, buscando o equilíbrio térmico. O papel esquenta (vamos ver isso com termografia) e a fumaça resfria. A medida que o papel vai queimando a fumaça vai sendo empurrada para cima mas quando chega na outra extremidade sua temperatura está baixa, com alta densidade, mais pesada que o ar, descendo dentro da garrafa. Agora como a termografia pode nos ajudar? | ||
