PILHA COM ÁGUA SANITARIA
COLEGIO ESTADUAL EDILSON SOUTO FREIRE
Rafaela Lima, Raquel Lins, Emilly Menezes e Sislene Ramos
Resumo
Usamos baterias e pilhas desde sempre e a todo momento e não sabemos como chegou até, nós, qual a sua história? Luigi Galvani iniciou o estudo eletrostático e o físico Alessandro Volta deu continuidade só estudo fazendo experimentos com energia depois de tanto esforço e estudo acabou criando a primeira pilha, causando revolução abrindo as primeiras portas do mundo com diversos produtos eletrônicos
Palavras chaves: Pilha – Bateria – experiência
Introdução
Você já pegou o controle remoto do seu aparelho de TV ou rádio, máquina fotográfica e se perguntou de onde veio, quem criou e quais são as funções das pilhas desses aparelhos? Pois bem, como começou a história?
Em uma situação acidental envolvendo um médico, investigador, físico e filosofo italiano chamado Luigi Galvani, pesquisou exausta mente suas experiências antes de expor observou atentamente as reações das rãs sob ação de estímulos elétricos em 1780, Galvani e seus alunos dissecaram a rã com um bisturi, perceberam que o animal embora morto contraia fortemente, ao tocar os músculos da rã com um instrumento feito com dois metais diferentes as contrações aconteciam deduziu então que o corpo da rã continha uma carga elétrica a qual foi denominada de ‘’ eletricidade animal’’ que mais tarde foi publicada em um livro sobre a força da eletricidade no movimento muscular. Entretanto o Professor Alessandro Volta se dedica ao estudo da ‘’ eletricidade animal’’ e descobriu que a rã não produzia eletricidade, apenas reagia aos estímulos. Surgindo uma disputa entre os dois pesquisadores em 1799, um ano após a morte de Galvani o Professor Alessandro Volta, provou definitivamente a sua tese ao descobrir que a reação da rã se dava em razão da presença de ácido no corpo do animal, concluindo que o contato dos metais umedecidos com ácido é que produziam a corrente elétrica, sendo descoberto o princípio da bateria. A eletricidade que foi denominada corrente galvânica. Alessandro Volta á considerado o criador das pilhas elétricas. Após muitos estudos, ele percebeu que os melhores componentes químicos para produção da eletricidade eram o zinco e a prata. Em 1800, o mesmo elaborou dispositivos formado por várias camadas destes dois metais, separados por um disco de material poroso embebido em solução de sal. A pilha de Volta foi muito importante para evolução eletroquímica.
Luigi Galvani (1737-1798) {1} Alessandro Volta (1745-1827) {2}
As funções das pilhas
O processo químico de troca de elétrons, oxirredução é responsável pelo funcionamento e propriedades das pilhas e baterias de nosso cotidiano. Pilha é um dispositivo constituído apenas por dois eletrodos e um eletrólito arrojado de maneira a produzir energia elétrica, bateria é um conjunto de pilhas agrupadas em serie ou paralelo, dependendo da exigência por maior potencial ou corrente.
Assim, o processo eletrolítico envolvido em uma pilha ou em uma bateria é o mesmo, e trata de uma troca de elétrons de duas espécies, um agente oxidante e um agente redutor. Por exemplo a pilha alcalina tem uma barra de manganês metálico eletroliticamente pura imerso numa pasta de hidróxido de zinco, dela são conhecidas o respectivo potencial padrão de redução conforme a equações:
Mn² + 2 e Mn0 E0 = - 1,18V
Zn² + + 2e Zn0 E0 = - 0,76V
Ambas as equações apresentar uma redução (recebimento de elétrons) para chegar ao potencial gerado pela pilha, deve – se inverti a equação de menor valor, independentemente de sua natureza invertendo – se o sinal matemático da mesma chegando – se a:
Mn0 Mn²+ 2 e E0 = + 1,18V
Zn²+ + 2e Zn0 E0 = -0,76V
Ao somar os potenciais de oxidação (primeira equação) e de redução de (segunda equação) chegar – se o potencial gerado pela pilha na associação dos dois metais: A pilha possui um potencial de +0,42 Volts. Associado ao paralelo, conjunto ou individuo dessa dupla de metais aumentando o potencial referido individualmente formamos uma bateria. A função primaria da pilha é converter a energia química para energia elétrica, por meio de uma reação espontânea de troca de elétrons entre duas espécies, geralmente metálicas.
Forma – se um eletrodo no momento que se tem um fragmento metálico imerso em uma redução de seus íons. Pode – se denominar esse dispositivo de pilha galvânica elétrica ou simplesmente pilha.
Antes de falarmos do nosso processo experimental vamos esclareces alguns pontos importantes.
O Que é Amperes?
Amperes (A): O criador do ampere foi o físico francês André-Marie Ampere.
Daí surgi a homenagem ao próprio, o ampere equivale a um coulomb por segundo, quando nos referimos a amperagem estamos nos referindo a corrente. É apenas uma maneira leiga de citar a corrente, acontece muita confusão por conta desta troca de nomes o Ampere (corrente) pode ser utilizada para calcular o consumo de energia de diversos equipamentos. Para que isso seja possível teremos que multiplicar o número de volts por amperes.
O que é Volts?
Volts (V): Também conhecida como voltagens é uma palavra popular, apesar de não existir é muito usada em linguagem técnica. O volts é também uma homenagem a Alessandro Volta o criador da pilha elétrica. É a unidade de tensão elétrica ele transmite a energia de Joules (J) por carga elétrica em Coulomb (c) entre dois pontos distintos no espaço.
Ohm para que serve?
Ohm Ω: ômio, ómio ou Ohm, é a unidade de medida da resistência elétrica e corresponde a tensão de medidas (volts) ou uma corrente medidas em ampere o Ohm é uma homenagem a Georg Simon Ohm , e a sua simbologia representa uma letra chama ômega (Ω).
Georg Simon Ohm (1787 – 1854) {3}
Andre – Marie Ampere (1775-1836) {4}
Agora quem já sabemos quem foi é o que é Amperes, Volts e Ohm. Vamos dar inicios ao Procedimentos!
Procedimentos
Os materiais que usamos na primeira tentativa foi:
1 Garrafa pet de 250Ml
Fios de cobre
Papel alumínio
Fita isolante
Água sanitária
Água mineral
Passo a passo
Recortamos a garrafa pet retiramos a parte superior dela e inserimos o fio do cobre (descascado) sem tocar ao fundo do recipiente e do outro lado usamos o alumio, apenas um pedaço tocando no fundo do recipiente acima do papel alumio usamos mais um pedaço do fio de cobre neste passo não foi obtido sucesso.
Já na nossa segunda tentativa mudamos o recipiente
Materiais da segunda tentativa:
2 Tubetes
Fios de cobre
Papel alumínio
Água sanitária
Água mineral
Passo a passo
Fizemos dois furos na tampa do tubete, para colocarmos o fio de cobre e o papel alumínio. Feito isso inserimos o liquido (água) desta vez fizemos um pouco diferente alterando a quantia de água mineral sendo maior do que a de água sanitária.
A pilha foi medida por um aparelho chamado multímetro este aparelho tem a capacidade de medir: Tensão elétrica, Corrente Elétrica e resistência elétrica etc. Uma única pilha obtivemos
1,37 Volts. Mas o nosso desafio foi obter no mínimo 3volts para que possamos ligar uma led
Daí conseguimos exatamente 3,12Volts.
Como usar o multimetro
O nosso aparelho multimetro contém três partes o visor, a chave seletora e os Bornes onde nós encaixamos as pontas de prova.
O visor certamente serve para que possamos ver a numeração do iremos antigir, com a chave podemos escolher o que iremos medir e os Bornes irão se conectar a nossa pilha e assim vamos ver o resultado dela.
V= Tensão elétrica, unidade Volt.
I= Correta elétrica, unidade ampere.
R= Resistência elétrica unidade de Ohm.
Abaixo segue algumas imagens do resultado:
fizemos um suporte para a nossa pilha usamos caixa de papelão e papel dupla face.
Pilhas prontas com essa pequena voltagem podemos acender uma led e com isso termina o desafio que foi proposto.
O nosso trabalho se resume em eletricidade e muito além disso tem informações importantes para os leitores, usamos o papel alumínio para a nossa primeira tentativa e aconteceu a oxirredução qual o seu próprio nome já diz siginifica a oxidação e a redução, a redução de átomos de substâncias do alumínio.
Outra coisa que não podemos deixar de falar é sobre a tal chamada F.E.M força eletromotriz, a FEM disponibiliza um dispositivo que faz que aconteça a produção de corrente elétrica. Ela é uma grandeza escalar e não devemos confundi-lá com a (DPP) mesmo as duas terem as mesmas unidades de medidas.
Conclusão
Foi muito difícil para alcançar o nosso trabalho, foi necessário pesquisas e cálculos para dar início a nossa pilha. A montagem da pilha é algo simples o problema é encontrar um recipiente portátil e fazer com que ele alcance esta pequena quantidade de Volts. Ao final podemos dizer que o tamanho do recipiente seja ele grande ou pequeno não tem total importância pois ambas podem chegar ao mesmo total. Tem pilhas feitas com tubo de PVC, e uma exagerada quantidade de cobre que alcançou apenas 0,8 Volts. E a nossa que por ser menor e com uma quantidade ideal de material alcançou 1,37 para chegar ao esperado fizemos duas pilhas iguais e assim obtivemos 3Volts.
Referencias
{1} https://pt.wikipedia.org/wiki/Luigi_Galvani
{2} https://pt.wikipedia.org/wiki/Alessandro_Volta
{3} https://educacao.uol.com.br/biografias/georg-simon-ohm.htm
{4} http://historiaupf.blogspot.com.br/2013/06/1836-morre-o-fisico-andre-marie-ampe
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