Caracterização de uma placa metálica a partir da condutividade térmica
Por: Salezio.Francisco • 5/6/2018 • 1.109 Palavras (5 Páginas) • 372 Visualizações
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O vidro foi colocado sobre a chapa acoplada no forno, ainda ligado, e foi feita a medida da temperatura da superfície superior do vidro a cada 30 segundos. Os dados obtidos são mostrados na tabela a seguir Fig. (1):
[pic 5]
Figura (1). Variação temporal da temperatura da superfície do vidro.
A temperatura final na superfície do vidro era de 180̊C, assim utilizando a condutividade térmica do vidro como sendo 1,4 W∕m*K, dada na tabela A.3 de “Fundamento da transferência de calor e de massa” (Frank P. Incropera,LTC, 6ed-2011), podemos calcular o fluxo de calor gerado pela chapa aquecida utilizando a Eq. (1):
” = Eq. (1)[pic 6][pic 7]
” = 1,4 = 8779,66 W[pic 8][pic 9]
Assim, em seguida a temperatura do forno com a chapa metálica foi feita depois da placa de vidro ter sido retirada, sendo obtida a temperatura de 226̊C e foram repetidos os mesmos procedimentos para a chapa metálica de material desconhecido, sendo também feitas medidas da sua temperatura a cada 30 segundos.
[pic 10]
Figura (2). Variação temporal da temperatura da "Placa x".
A temperatura final da placa metálica de material desconhecido foi de 205̊C. Considerando que o fluxo de calor gerado pelo forno é constante, podemos calcular a condutividade térmica da placa de material desconhecido:
” = Eq. (1)[pic 11][pic 12]
8779,66 = K[pic 13]
K = 2,65 W∕m*K,
- CONCLUSÃO
O valor da condutividade térmica achada difere bastante do valor achado na literatura para um material metálico. O valor achado no experimento corresponde a materiais cerâmicos, tidos como isolantes, sendo um exemplo de material com condutividade térmica próxima o granito, com K = 2,79 W∕m*K. O esperado para um material metálico seria um valor bem maior que o achado. Para se ter uma idéia, o valor da condutividade do aço carbono está por volta de 48 W∕m*K e a do alumínio por volta de 240 W∕m*K.
Para explicar tal discrepância, pode se assumir que tivemos várias entradas interferentes que podem ter influenciado bastante no resultado. Entre algumas destas entradas interferentes, temos a influencia do material utilizado para a pesquisa, não sendo este o mais adequado possível para a realização da experiência, estando por exemplo a chapa acoplada no forno bastante oxidada e o termopar ter apresentado problemas durante a execução do experimento, também tivemos a influencia da corrente de ar produzida pelo ar condicionado utilizado no laboratório, assim como o tempo utilizado para esquentar a chapa acoplada ao forno e as placas de vidro e a do metal desconhecido, tendo o grupo não considerado o suficiente.
- BIBLIOGRAFIA
Incropera, Frank P., Queiroz, Eduardo Mach, Pessoa, Fernado Luiz Pellegrini, 2008, Fundamentos de transferência de calor e de massa, 6. ed. – LTC.
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