Relatorio termodinamica dilatação térmica

Colégio Cristo Redentor
Curso técnico de mecatrônica

Relatório termodinâmica
Gilmar Dornelles; Henrique Almeida

Canoas, 2014.

Objetivo
Demonstrar o processo de dilatação dos metais, utilizando um eixo e um anel de aço
(GGD 8640), elevando a sua temperatura para atingir as medidas desejadas.

Metodologia
Utilizamos o paquimetro digital para conferir a medida do eixo e do anel, para medir a temperatura um termometro digital. Logo após utilizamos um maçarico portátil para aquecer os mesmos.

Conclusão
A temperatura ambiente estava em 29°C (fig. 01), o diametro do eixo era de 19,94mm e do anel 19,97mm, dessa forma o anel entraria no eixo normalmente. Submetendo o eixo a uma temperatura de 280°C seu diametro foi para 20mm (fig. 02), ou seja, seu diametro aumentou 0,06mm, . Dessa forma o anel não entraria mais no eixo (fig. 03).

fig. 01

fig. 02

fig. 03

Observou-se que depois de algum tempo o eixo começou a resfriar e aos 138°C o diametro do eixo voltou a 19,94mm fazendo com que o anel se encaixasse novamente.

No segundo teste elevamos a temperatura do eixo para 480°C (fig. 01) seu diametro foi para 20,06mm, dessa vez o eixo dilatou 0,12mm. Porém o anel se encaixou agora com
148°C (fig. 02), 10ºC a mais que no primeiro teste. A explicação disso: o calor do primeiro teste passou para o anel, fazendo com que dilata-se-o em 0,02mm.

fig.01

fig.02

Calculos matemáticos
Neste caso usaremos apenas a dilatação linear para calcular o diametro do eixo.

Coeficiente de dilatação do material (aço GDD 8460): 1,2 x 10-5C-1 ø eixo: 19,94mm
Temperatura ambiente: 29°C
•

Teste 1 a 280°C

L= 19,94.1,2.10-5.(280-29)
L= 0,06mm
•

Teste 2 a 480°C

L= 19,94.1,2.10-5.(480-29)
L= 0,11mm