Temperatura e umidade na geladeira e forno

Em busca de testar alguns limites do sensor de temperatura e umidade do ar em funcionamento com uma Raspberry Pi, o conjunto foi instalado no interior de uma geladeira e ao lado de um forno doméstico por alguns minutos, com coleta de dados a cada 10 segundos. Os experimentos foram realizados em uma tarde de junho de 2020 em São Paulo/SP, com temperatura ambiente por volta de 22°C e umidade relativa do ar em torno de 60%.

Geladeira

Primeiramente, o sensor foi instalado no interior de uma geladeira Brastemp Clean (potência 2, medianamente ocupada) por 30 minutos.

Gráfico de temperatura e umidade no interior da geladeira
Gráfico de temperatura e umidade no interior da geladeira

Inicialmente, o sensor foi instalado na prateleira inferior, logo acima da gaveta de verduras. A temperatura ambiente diminuiu até atingir valores por volta de 7°C e umidade, de 25%.

A porta esteve aberta entre os instantes 15:00 e 15:01. Nesse minuto, observou-se que a temperatura subiu poucos décimos, reduzindo rapidamente. No entanto, a umidade aumentou até 90%, demorando uns 20 minutos até voltar aos níveis anteriores. Houve um platô de umidade constante por alguns minutos no meio da descida, provavelmente ligado ao ciclo de funcionamento do motor da geladeira – veja mais sobre refrigeração no post do link.

Abriu-se novamente a porta entre as 15:20 e 15:21 para mudar o sensor para a prateleira mais acima de todas. Nesse local, a temperatura ficou por volta de 8°C e umidade em 35%. Logo após a abertura da porta, houve o mesmo comportamento de aumento rápido e redução lenta da umidade relativa do ar.

-- Refrigerator stats --
Temperature
 min: 6.0°C max: 22.7°C
Humidity
 min: 19.6% max: 99.9%

O sensor foi retirado às 15:30, sendo colocado em uma superfície de plástico próxima ao chão, próximo da geladeira, até o final da série. Em poucos segundos, houve a saturação do sensor de umidade relativa do ar, devido à maior disponibilidade de vapor d’água e baixa temperatura do sensor e seu entorno. Ao longo dos minutos seguintes, o sistema atingiu o equilíbrio térmico com o ambiente.

Forno

Gráfico de temperatura e umidade ao lado do forno
Gráfico de temperatura e umidade ao lado do forno

Posteriormente, o sensor foi instalado ao lado de um forno Consul Erva Doce, a uma altura de aproximadamente 30 cm com relação ao solo. Com o início da coleta de dados, foi ligado o forno para aquecer à temperatura entre 180 e 210°C. Um termômetro de forno foi instalado em seu interior para acompanhamento visual da temperatura, instalado na prateleira do meio.

Termômetro de forno e botão seletor de temperatura do forno. Fotos: ViniRoger
Termômetro de forno e botão seletor de temperatura do forno. Fotos: ViniRoger

O forno foi ligado às 16:05 e o valor de 180°C foi atingido às 16:17, temperatura esta subindo de modo aproximadamente linear durante esse período – aproximadamente 10°C/min. O forno foi aberto nesse instante durante 5 segundos. A temperatura continuou subindo mais lentamente até 190°C às 16:22, 200°C às 16:31 e um pouco abaixo de 210°C em seu desligamento às 16:47.

-- Oven stats --
Temperature
 min: 22.7°C max: 30.8°C
Humidity
 min: 39.1% max: 59.2%

Comparando-se a temperatura do interior do forno com os dados coletados pelo sensor ao lado do forno, nota-se que a temperatura aumentou quase que linearmente até próximo de seu máximo, indo de 22.7°C a 30.8°C, enquanto que a umidade caiu de 59.2% a 39.1%. A velocidade de aumento da temperatura é maior que a de queda. Durante 42 minutos, o forno foi da temperatura ambiente, por volta de 22°C, para um pouco mais de 200°C.

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