Relatorio 5 Lab

8/20/2019 Relatorio 5 Lab

1/9

1 OBJETIVO

Determinar os perfis de temperatura de três barras metálicas e, a condutividade

térmica destes materiais.

3


2/9

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Na realização de determinado experimento, o calor pode se propagar de três formasdiferentes condução, convecção e radiação.

! transferência de calor por condução geralmente ocorre em materiais s"lidos, e é a

propagação do calor por meio do contato de moléculas de duas ou mais subst#ncias

com temperaturas diferentes. Neste caso, a transferência de calor ocorre sem

transporte da subst#ncia formadora do sistema, ou se$a, através de c%o&ues entre

suas part'culas integrantes ou interc#mbios energéticos dos átomos, moléculas e

elétrons.

! transmissão de energia através do espaço é c%amada radiação. (ste processo de

transmissão do calor não depende da presença de um meio material, podendo

ocorrer através do vácuo. ! energia transmitida deste modo é denominada energia

radiante e apresenta)se na forma de ondas eletromagnéticas, assim como as ondas

de rádio, as microondas, a luz vis'vel, a radiação ultravioleta *+-, os raios e os

raios gama.

/á no processo de transmissão de calor por convecção, ocorre transporte de massa

caracterizado pelo movimento de um fluido devido 0 sua diferença de densidade,

especialmente por meio de calor.

(ste processo se dá &uando uma certa massa de um fluido é a&uecida e suas

moléculas passam a mover)se mais rapidamente, afastando)se umas das outras.

1omo o volume ocupado por essa massa fluida aumenta, a mesma torna)se menos

densa. ! tendência dessa massa menos densa no interior do fluido como um todo é

sofrer um movimento de ascensão ocupando o lugar da massa do fluido &ue está a

uma temperatura inferior. ! parte mais fria do fluido, mais densa, move)se para baixo

tomando o lugar &ue antes era ocupado pela parte do fluido anteriormente a&uecida.

(sse processo se repete in2meras vezes en&uanto o a&uecimento é mantido dando

origem as c%amadas correntes de convecção. ão as correntes de convecção &ue

mantêm o fluido em circulação.

! convecção pode ser caracterizada como livre ou forçada. ! convecção livre, ou

natural, é a &ue acontece sem ação de agentes externos. Na convecção forçada o

4


3/9

movimento é provocado predominantemente pela ação de agentes externos, onde

um exemplo desses agentes são os ventiladores.

3 PROCEDIMENTO

5


4/9


5/9

!&ueceu)se a água do ban%o termostático até a temperatura de 1, mergul%ou)se

parcialmente as três barras de materiais distintos e mediu)se a temperatura das

barras com aux'lio de uma termopar variando a posição das medidas em 5cm,

partindo do ponto em &ue as barras estavam submersas na água.

4.1 DADOS EXPERIMENTAIS

De acordo com os dados coletados no experimento montou)se a TABELA 1 abaixo

TABELA 1 – Temper!"r# $# %rr# e p'()e# $# me$'$#*

P'(+&,-m.

Temper!"rA(& Cr%&/&

,0C.

P'(+&,-m.

Temper!"rA"m/'&

,0C.

P'(+&,-m.

Temper!"rA(& '/& ,0C.

= 53,= = 5=,= = 5?,= 3 4?,5 ?5 4=,= 3 35,5 ; 3@,5 3= 3;,5 ; 3?,5 @ 3;,5 45 34,= @ A@,=

?A 3;,= ;= 3=,= ?A A


6/9

RE5ULTADO5

5.1 PERFIL DE TEMPERATURA

B


7/9

1om o aux'lio da tabela construiu)se três gráficos &ue representam a variação de

temperatura ao longo das posiçGes de medida das mesmas.

F'6"r 17 Hráfico do perfil de temperatura para a barra de aço carbono.

@


8/9

F'6"r 27 Hráfico do perfil de temperatura para a barra de alum'nio.

F'6"r 37 Hráfico do perfil de temperatura para a barra de aço inox.

5.2 DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA

8odemos determinar os valores para a condutividade térmica de cada material

através da çã . (sta e&uação permite encontrar o valor do par#metro , &ue

engloba o coeficiente de condutividade térmica.

(ncontramos o valor de plotando um gráfico Iln vesus , sendo a posição

marcada em cada barra. !través da e&uação e dos valores listados na T%e 1 e

28 encontramos o valor de , e ln, os &uais são relacionados na T%e 3

?=


9/9

9 DI5CU55ÃO E CONCLU5ÃO

!o findar este relat"rio pode)se observar &ue na primeira prática o alum'nio

apresentou maior temperatura na extremidade &ue não estava submersa em relação

aos outros materiais analisados, mas este valor $á era esperado, dado &ue o valor de

sua condutividade térmica *J- é de A3< KLm A. ! barra de aço carbono apresentou

temperatura menor &ue a do alum'nio, visto &ue sua condutividade térmica é menor,

;=,5 KLmA, e o aço inox apresentou a menor temperatura dos três materiais, com

condutividade térmica de ?5,? KLmA.

Na segunda prática realizada, não pMde)se construir o gráfico do perfil de

temperatura de a&uecimento e resfriamento por falta de dados, uma vez &ue estes

não foram coletados, e pelo fato do termMmetro acoplado no corpo de prova ter

ca'do dentro do ban%o termostático, impossibilitando assim a coleta dos dados de

temperatura de resfriamento. 1ontudo, têm)se da literatura &ue os perfis de

temperatura em l'&uidos possuem variação exponencial, e se fosse poss'vel a

construção do gráfico provavelmente essa variação poderia ter sido observada.

??

Relatorio 5 Lab

Documents

Transcript of Relatorio 5 Lab