Corpos submersos - Laboratório de Engenharia Química III

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG
Centro de Ciência e Tecnologia - CCT
Unidade Acadêmica de Engenharia Química – UAEQ
Disciplina: Laboratório de Engenharia Química III

Experimento: Corpos Submersos

Campina Grande, Setembro de 2013.

1. Materiais e Métodos

1.1. Materiais utilizados

Esfera maciça de cobre;
Suporte;
Termopar;
Água quente (fluido utilizado para aquecer a esfera e o cilindro);
Cronômetro.

1.2. Métodos

Para a realização do experimento de transferência de calor em objetos submersos, foi utilizada uma esfera maciça de cobre, na qual esta foi mergulhada num fluido aquecido. Após um certo tempo, a esfera de cobre foi removida do banho e colocada num suporte onde o novo fluido, o ar ambiente, resfriou a mesma.
O termopar é conectado na esfera para a realização das medições da temperatura em função do tempo gasto no resfriamento da mesma. Essas medidas foram feitas em DDP para posteriormente serem convertidas em unidade de temperatura.
Para a conversão supramencionada, o valor obtido em DDP é dividido pelo α do material que constitui a esfera.

A Figura 2 apresenta o processo realizado para a esfera de cobre.

Figura 1. Representação do processo realizado com a esfera maciça.

2. Cálculos

Os dados obtidos no experimento e as medidas de DDP obtidas no Termopar foram transformadas em temperatura através da seguinte equação:

onde Tref = 0ºC.

Tabela 1. Dados obtidos no experimento para a esfera na convecção natural.

Tempo (segundos)
DDP (milivolts)
Temperatura (ºC)
01
0
2,1
51,2195122
02
8,86
2
48,7804878
03
10,97
1,9
46,34146341
04
20,15
1,8
43,90243902
05
41,16
1,7
41,46341463
06
71,44
1,6
39,02439024
07
92,9
1,55
37,80487805
08
125,18
1,5
36,58536585
09
168,76
1,45
35,36585366
10
252,49
1,4
34,14634146

Tabela 2. Dados obtidos no experimento para a esfera na convecção