Julho 2025 vol. 11 num. 1 - XV Encontro Científico de Física Aplicada

Artigo - Open Access.

Idioma principal | Segundo idioma

Análise do processo de absorção e dispersão de radiação térmica com microcontrolador arduino e sensores Ds18b20

Analysis of the Thermal Radiation Absorption and Scattering Process with an Arduino Microcontroller and DS18b20 Sensors

JESUS, THIAGO AUER CAMILO DE ; Ferracioli, Laércio ; Passos, Carlos Augusto Cardoso ;

Artigo:

Neste trabalho foi implementado um experimento de Física que tem por objetivo investigar a absorção de radiação eletromagnética e o subsequente incremento térmico em superfícies de distintas cores e propriedades materiais. Para tanto, foram empregadas quatro latas de alumínio, sendo de cores vermelha, branca, preta e uma última revestida por folha de alumínio. As latas foram dispostas em uma caixa cujas paredes internas foram igualmente revestidas com papel alumínio, submetidas à irradiação proveniente de uma lâmpada incandescente estrategicamente posicionada na tampa da caixa. Tal lâmpada emite radiação tanto no espectro visível quanto no infravermelho. As medidas de temperatura de cada lata foram realizadas por meio de sensores DS18B20 integrados a um microcontrolador Arduino Nano com display LCD para visualizar os dados. O experimento foi realizado e acompanhado por uma turma de 28 alunos da segunda série do ensino médio. Os dados experimentais revelaram uma relação direta entre a coloração das latas e a quantidade de radiação absorvida, com a lata preta registrando o maior aumento de temperatura, seguida pela lata vermelha, branca, e, por fim, a lata revestida com papel alumínio, que refletiu a maior parte da radiação incidente. Este experimento é um exemplo da aplicação prática de conceitos fundamentais da Física, como a absorção de fótons, em conjunto com tecnologias atuais, permitindo medições de variáveis físicas.

Artigo:

This work implemented a physics experiment that aims to investigate the absorption of electromagnetic radiation and the subsequent thermal increase on surfaces of different colors and material properties. For this purpose, four aluminum cans were used, one red, one white, one black and the last one covered with aluminum foil. The cans were placed in a box whose internal walls were also covered with aluminum foil, subjected to irradiation from an incandescent lamp strategically positioned on the lid of the box. This lamp emits radiation in both the visible and infrared spectrums. The temperature measurements of each can were performed using DS18B20 sensors, integrated into an Arduino Nano microcontroller with an LCD display to visualize the data. The experiment was carried out and followed by a class of 28 second-year high school students. The experimental data revealed a direct relationship between the color of the cans and the amount of radiation absorbed, with the black can registering the greatest temperature increase, followed by the red and white cans, and finally the can covered with aluminum foil, which reflected most of the incident radiation. This experiment is an example of the practical application of fundamental concepts of Physics, such as photon absorption, together with current technologies, allowing measurements of physical variables.

Download (PDF)

Palavras-chave: Absorção de Fótons, Arduino, Ensino de Física,

Palavras-chave: Photon Absorption, Arduino, Physics Teaching,

DOI: 10.5151/xvecfa-2025018

Referências bibliográficas
  • [1] DA ROSA, C. T. W.; ROSA, A. B.; TRENTIN, M. A.; GIACOMELLI, A. C. Experimento de condução térmica com e sem uso de sensores e Arduino. *Caderno Brasileiro de Ensino de Física*, 33(1), 292-305, 2016. [https://doi.org/10.5007/2175-7942016v33n1p292](https://doi.org/10.5007/2175-7942016v33n1p292)
  • [2] JESUS, T. A. C.; FERRACIOLI, L. Uso de dataloggers para medir umidade relativa do ar e temperatura: uma proposta para o ensino de Física. Disponível em: [https://www.even3.com.br/anais/ecfa/642940-uso-de-dataloggers-para-medir-umidade-relativa-do-ar-e-temperatura-uma-proposta-para-o-ensino-de-fisica/](https://www.even3.com.br/anais/ecfa/642940-uso-de-dataloggers-para-medir-umidade-relativa-do-ar-e-temperatura-uma-proposta-para-o-ensino-de-fisica/).
  • [3] MENELLI, W.; NASCIMENTO, J. O.; PASSAMAI JUNIOR, J. L. Abordagem experimental para explicar o efeito do princípio da dualidade onda-partícula da luz. *Experiências em Ensino de Ciências (UFRGS)*, v.18, p.683-701, 202
  • [4] PASSOS, C. A. C. Experimentos baseados em Arduino como ferramenta para o ensino de física. *Experiências em Ensino de Ciências (UFRGS)*, v.18, p.747-764, 2023.
  • [5] SCARINCI, A. L.; MARINELI, F. O modelo ondulatório da luz como ferramenta para explicar as causas da cor. *Revista Brasileira de Ensino de Física*, 36(1), 1309, 2014. [https://doi.org/10.1590/S1806-11172014000100009](https://doi.org/10.1590/S1806-11172014000100009)
Como citar:

JESUS, THIAGO AUER CAMILO DE; Ferracioli, Laércio; Passos, Carlos Augusto Cardoso; "Análise do processo de absorção e dispersão de radiação térmica com microcontrolador arduino e sensores Ds18b20", p. 98-103 . In: Anais do XV Encontro Científico de Física Aplicada. São Paulo: Blucher, 2025.
ISSN 2358-2359, DOI 10.5151/xvecfa-2025018

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações