apresentacao-TCC-LINDBERG - FINAL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Discente: Lindberg Rafael Ferreira de Oliveira
Orientador: George Santos Marinho
NATAL/RN, 2015
• Forma de armazenar energia térmica
Tipos básicos:
• Termoacumulação de calor sensível → mais utilizado em sólidos e líquidos.
• Termoacumulação de calor latente → Utilização de MMF: líquido – sólido; líquido
– gás; sólido – sólido.
• Reações químicas reversíveis.
• Carregamento
• Armazenamento
• Descarregamento
• Material de armazenamento de calor
• Trocador de calor para facilitar a transferência de calor
• Sistema de controle de carga e descarga dos termoacumuladores
• Eficiência energética
• Suavizar o descompasso entre demanda e oferta de energia
• Sistemas de refrigeração
• Sistemas de aquecimento
Xisto → rocha metamórfica
• Produção de combustível (xisto betuminoso e pirobetuminoso) 
• Fabricação de tinta escura
• Construção de estradas 
• Revestimentos 
• Decoração etc.
Basalto → rocha ígnea extrusiva
• Agricultura – fertilização de solo (terra roxa) 
• Construção civil
• Sessões de massagem (pedras quentes); 
• Redução do PH da água;
• Isolamento térmico e acústico etc.
• Quartzo → mineral 
• Utilizado em aparelhos ópticos;
• Areia para moldes de fundição;
• Fabricação de vidros; 
• Produtos eletrônicos; 
• Produtos ornamentais etc. 
METODOLOGIA
• Xisto → Entrada da mineração
• Quartzo → Entrada da mineração
• Basalto → Entrada da gruta de visitação
• Laminação das rochas – Laboratório de laminação (DGEO)
• Petrografia (composição) -Laboratório de Geologia (DGEO)
• Corte em cubos de 50mm x 50 mm x 50mm
• Corte com trincas - intemperismo
• Laboratório de materiais de construção – UFRN
• Moinho Los Angeles
• Funcionamento: Esferas metálicas → alto impacto → abrasão dos corpos
• Método de Arquimedes (massa aparente)
• Verificação da porosidade (<1% para todas as amostras)
• ρcorpo = 
𝑀
𝑚2−𝑚1
. ρH2O
• Condições ambientes mantidas constantes (T = 25 °C e P = 1 atm)
• Aquecimento até T = 60 °C.
• Termômetro digital e Termopares do tipo K
• Curva tempo vs temperatura
• Medidor de propriedades termofísicas KD2 PRO
• Sensor SH – 1 (utilizado para materiais sólidos e granulares)
• Método de medição: fonte de calor linear transiente
• Propriedades medidas: k, RT, α e ρ.cp
RESULTADOS
Composição modal do Xisto
45% de quartzo
32% de biotita
17% de plagioclásio
4% de granada
2% de opacos
Composição modal do Basalto
43% de plagioclásio
34% de vidro
23% de olivina reliquiar
4% de granada
2% de opacos
O pedra de quartzo é
formada por um
aglomerado de minerais de
quartzo com características
específicas.
Amostra ρamostra (kg/m³)
X1 2744,63
X2 2728,17
X3 2735,44
MÉDIA 2736,08
Amostra ρamostra (kg/m³)
B1 2849,84
B2 2847,98
B3 2872,73
MÉDIA 2856,85
Amostra ρamostra (kg/m³)
Q1 2626,34
Q2 2596,42
Q3 2627,58
MÉDIA 2616,78
XISTO BASALTO QUARTZO
Condutividade térmica (W/m.K)
Quartzo 0,652
Basalto 0,272
Xisto 0,155
0,652
0,272
0,155
Quartzo
Basalto
Xisto
Resistividade (°C·cm/W)
Quartzo 153,5
Basalto 368,1
Xisto 644,77
153,5
368,1
644,77
Quartzo
Basalto
Xisto
Capacidade calorífica volumétrica
(MJ/m³.K)
Quartzo 1,825
Basalto 1,793
Xisto 1,268
1,825 1,793
1,268
Quartzo
Basalto
Xisto
Difusividade (mm²/s)
Quartzo 0,357
Basalto 0,151
Xisto 0,125
0,357
0,151
0,125
Quartzo
Basalto
Xisto
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
TE
M
P
E
R
A
TU
R
A
 E
M
 [
°C
]
TEMPO
Água Basalto Quartzo Xisto
Volume de água mantido constante (1,5 litros)
0
10
20
30
40
50
60
70
00:00:00 00:01:00 00:02:00 00:02:07 00:03:00 00:08:00 00:13:00 00:18:00 00:23:00 00:28:00 00:33:00 00:38:00 00:43:00 00:48:00 00:53:00 00:58:00 01:03:00
TE
M
P
E
R
A
TU
R
A
 [
°C
] 
 
TEMPO
Xisto Basalto Quartzo
Proporção 
𝑚𝑟𝑜𝑐ℎ𝑎
𝑚á𝑔𝑢𝑎
= 50%
• Basalto e Quartzo com melhor performance para a termoacumulação
• Influência de difusividade na queda do desempenho do quartzo no segundo experimento de 
termoacumulação
• A presença de quartzo nas rochas implica em uma maior condutividade térmica
• Possíveis erros envolvidos provenientes do termopar
• Influência do ar na medição das propriedades termofísicas
• Resultados coerentes com outros trabalhos já feitos