Relatório de Física

Experimento 9 – Criostatos

Estudamos o funcionamento geral de um criostato através da sua capacidade de armazenar nitrogênio líquido. Isso foi realizado medindo-se a taxa de evaporação de nitrogênio e consequentemente a potência transmitida ao nitrogênio pelo criostato. Modelos teóricos de condução de calor por condução em gases e por radiação foram utilizados e os resultados comparados, concluindo que a maior parte da potência transmitida se deve à condução de calor por gases não rarefeitos na boca do criostato. Por fim, a manutenção do vácuo nas paredes do criostato se mostrou fundamental para conter a evaporação de nitrogênio no criostato.
Introdução
Um criostato é um dispositivo de controle térmico, podendo ser eletrônico, mecânico ou uma combinação de ambos. O nome criostato lembra criogenia, que é justamente a área na qual este dispositivo é utilizado, pois possui a função de manter algum sistema a temperaturas muitas vezes inferiores à ambiente. Os criostatos são de extrema importância para áreas como a medicina, pesquisa de supercondutores e indústria. Um tipo simples e comum de criostato é o refrigerado à hélio ou nitrogênio, sendo ele um invólucro revestido com um destes gases. Este tipo é muito versátil por ser de baixo custo e fácil manuseio. O principal objetivo desse experimento é familiarizar o aluno com o uso de um criostato de nitrogênio líquido e realizar medidas da taxa de evaporação do nitrogênio líquido, verificar que essa taxa não é constante ao longo do tempo e descobrir por quais razões essa taxa não é constante.

criostato, outro fator que melhora esse isolamento é o material do qual o criostato é feito, aço inox 304, que possui baixa condutividade térmica.
Enquanto era feito vácuo entre as paredes, introduzimos nitrogênio líquido em uma armadilha criogênica para impedir que vapor de óleo da difusora fosse para o criostato.
Após atingirmos uma pressão da ordem de entre as paredes do criostato,