Relat Rio Trans Cal

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Condutividade Térmica e Resistência de Contato
Geraldo Krauss; Giovanni G. de Souza; Guilherme Daga; Gustavo P. de Azevedo

1 Stephan Hennings Och
Transferência de Calor / Laboratório de Mecânica dos Fluídos / Engenharia Mecânica
Pontifícia Universidade Católica do Paraná

Resumo – Avaliação da condutividade térmica em um sistema com água, alumínio e aço inoxidável

(Palavras chave: condutividade térmica, transferência de calor, resistência de contato).

Introdução

Condutividade térmica (k) é uma propriedade ligada a capacidade do material transportar energia na forma de calor. Essa propriedade está ligada com as propriedades de cada material (densidade, tipos de ligações atômicas e porosidade, por exemplo). Os metais são bons condutores de calor, ou seja, possuem uma boa condutividade térmica – devido aos elétrons livres; já as cerâmicas, devido as ligações covalentes, transmitem pouco calor quando comparadas aos metais. Existem casos em que se deseja uma alta condutividade térmica, como em aletas e dissipadores de calor, por exemplo, e casos onde essa propriedade não é desejada, como é recipientes térmicos.
A expressão para se calcular o k pode ser representada como:

Equação 1
Sendo medida em (W/(m·K)).
Onde:
∆Q = Quantidade de calor transmitida;
L = Comprimento (paralelo ao sentido de transferência de calor);
A = Área da seção transversal a condução;
∆t = Tempo de duração da transferência térmica;
∆T = Variação da temperatura.

Quando dois materiais são encostados um ao outro, é criado, entre eles, uma região de resistência a transferência de calor. Tal fenômeno é devido a irregularidades na superfície o que não ocasiona um encaixe perfeito. Nas regiões entre os materiais analisados permanecem outros materiais (como, geralmente, ar), o que faz prejudicar o transporte de energia térmica.

Método

Equipamentos utilizados no experimento:
Uma máquina T103D;
Um termorresistor;
Um rotâmetro;
Um corpo de alumínio;
Um corpo de aço inoxidável.

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