Ferro de Solda

Universidade Federal de Minas Gerais
Escola de Engenharia
Departamento de Engenharia Mecânica
EMA 103- Laboratório de Térmica

Roteiro de aula prática n.o

Tema: Cálculo

7

das perdas de calor em um ferro de solda

Alunos
Grupo 4:

Turma: EA2
Professor: Andrade

Belo Horizonte, 05 de Novembro de 2013

Roteiro para Análise Teórica

Aula 7:Cálculo das perdas de calor em um ferro de solda
Tema:
Exercício 1

Revisão Bibliográfica
Revisar Transferência de Calor em Superfícies Expandidas. Capítulo 3 da Referência 1.

1. Proposição
1.1Enunciado
Um ferro de solda é um instrumento simples utilizado para a soldagem.É formado por uma resistência bobinada montada sobre um tubo refratário cujo interior possui uma ponta metálica condutora ,responsável por aquecer a extremidade da ferramenta à uma determinada temperatura necessária para a soldagem.
Aletas são superfícies expandidas utilizadas para aumentar a taxa de transferência de calor entre um sólido e um fluido adjacente a partir dos efeitos combinados de condução e convecção. Devido ás características do ferro de solda, aletas podem ser utilizadas, com razoável precisão, na modelagem do cálculo das perdas de calor no ferro de solda a qual é o escopo de deste roteiro.

1.2Fundamentação Teórica
A equação da energia de uma superfície expandida em condições unidimensionais é dada a partir da conservação de energia aplicada no elemento infinitesimal da figura abaixo (FIG. 1):

FIGURA 1: Balanço de Energia em uma superfície expandida

Assim segue-se para o elemento infinitesimal:
(1)

Pela lei de Fourier sabe-se que:
(2)
Sendo

a área da seção reta.

A taxa de condução do calor em x+dx , por sua vez, pode ser expressa por:
(3)
Logo:
(4)
A taxa de tranferência de calor convectiva é expressa como:
(5)
Onde

é a área superficial do elemento infinitesimal

Substituindo as equações 2,4 e 5 em 1, tem-se a equação de enegia para superfícies expandidas: (6)
A