Relaxation calorimeter design for Physics teaching

Authors

  • Fábio Saraiva da Rocha Universidade Federal de Pelotas
  • Paulo Henrique Guadagnini Universidade Federal do Pampa, Bagé
  • Marcia Maria Lucchese Universidade Federal do Pampa, Bagé

DOI:

https://doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n1p278

Abstract

We present the design of a relaxation calorimeter for specific heat measurements at room temperature directed to experimental physics teaching. We point out the characteristics of physical constitution and calorimeter operation and detail the computer programming involved. In the course of the experiment, monitoring the temperature and time of the specific heat measurements were made electronically in real time by a computer connected to an Arduino board. The data can be made available through tables and graphs through PLX-DAQ data acquisition tool and Excel spreadsheet. The results of the average specific heat obtained for iron, brass and lead samples, at room temperature, have small deviations in the order of about 3% when compared to literature values. The proposal uses low-cost and high-tech equipments aiming at innovation of teaching laboratories for science education or the development of experimental activities in instrumentation disciplines for teaching physics.

Author Biographies

Fábio Saraiva da Rocha, Universidade Federal de Pelotas

Professor-Associado I do Centro de Integração do Mercosul (CIM) da Universidade Federal de Pelotas. Doutor em Ciências pelo Instituto de Física da UFRGS. Graduação em Física e Mestrado pela mesma Instituição na área de Física Experimental. Desenvolvendo pesquisa em Magnetismo, Supercondutividade e Ensino de Física, atuando na montagem, automatização computacional e tratamento de dados experimentais de medidas mecânicas, elétricas e magnéticas. Tem publicações em periódicos nacionais e internacionais nas áreas de Ensino de Física e Física do Estado Sólido. Participação ativa em projetos de pesquisa nas áreas de Ensino de Física, Supercondutividade e Magnetismo. Possui experiência administrativa acadêmica como coordenador de colegiado de cursos de graduação e coordenador de curso de pós-graduação lato sensu.

Paulo Henrique Guadagnini, Universidade Federal do Pampa, Bagé

Químico, Mestre e Doutor em Química com especialidade em Físico-Química pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Atualmente é Professor Adjunto da Universidade Federal do Pampa (UNIPAMPA). Tem experiência em pesquisa na área de Química, com ênfase em Química Computacional e Modelagem molecular, e em pesquisa e desenvolvimento de Instrumentação Científica e Tecnológica, com ênfase em Sistemas eletrônicos e computacionais para aquisição e processamento de dados. Atuou na organização e execução de cursos de extensão universitária voltados para educação científica e tecnológica, e na aplicação de recursos tecnológicos e metodologia para educação a distância. Atua em pesquisa e desenvolvimento de tecnologias educacionais, com ênfase em Instrumentação eletrônica e computacional voltada ao ensino de ciências.

Marcia Maria Lucchese, Universidade Federal do Pampa, Bagé

Possui graduação em Bacharelado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2000), mestrado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2002) e doutorado em Física pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2006). Atualmente é professor adjunto da Universidade Federal do Pampa. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física da Matéria Condensada. Atualmente está atuando na formação de professores na área de ensino de física.

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Published

2017-05-05

How to Cite

Rocha, F. S. da, Guadagnini, P. H., & Lucchese, M. M. (2017). Relaxation calorimeter design for Physics teaching. Caderno Brasileiro De Ensino De Física, 34(1), 278–297. https://doi.org/10.5007/2175-7941.2017v34n1p278

Issue

Vol. 34 No. 1 (2017)

Section

Atividades experimentais no ensino de Física

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