Relatório 5 Condutividade Térmica

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Capítulo 5 – Condutividade Térmica
1 – INTRODUÇÃO
O calor pode se propagar por meio de condução, convexão e irradiação. Na propagação por condução nos metais, ao receber calor, as moléculas vibram em torno de suas posições de equilíbrio, cedendo a energia recebida à molécula vizinha, esta cede para a próxima e assim sucessivamente. Assim o calor flui sem arraste de matéria. 
	A quantidade de calor (H) que se propaga depende de cinco fatores: área da seção do material condutor (A), diferença de temperatura entre o "lado quente" e o "lado frio" (θ2-θ1), tempo de propagação do calor (T), espessura do material (L), condutividade térmica do material (K). 
	A condutividade térmica quantifica a habilidade dos materiais de conduzir calor. Materiais com alta condutividade térmica são utilizados como dissipadores pois conduzem calor de forma mais rápida que os materiais com baixa condutividade térmica, utilizados como isolantes térmicos.Ela é uma característica específica de cada material, e depende da temperatura e da pureza do material. Em geral, os materiais são mais condutores de calor em altas temperaturas.
	Metal
	Condutividade térmica K
	
	(W/m.K)
	(cal/s.cm.°C)
	Alumínio
	209,3
	0,58 / 0,5
	Aço
	45
	0,11
	Cobre
	389,6
	0,97
	Latão
	85,5
	0,2
	Prata
	418,7
	1
	Chumbo
	34,6
	0,082
 
2 – OBJETIVO 
Observação do processo de condutividade térmica 
Medidas do fenômeno 
 
3 – MATERIAIS UTILIZADOS 
Calorímetro 
Paquímetro 
Cronômetro 
Termômetro 
Gelo 
Água 
Ebulidor elétrico 
Suporte universal 
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Primeiramente mediu-se o comprimento da haste condutora (L) e o diâmetro da mesma, e calculou-se a área por onde fluirá o calor.  
Mediu-se uma massa de água, em seguida essa massa foi colocada na cuba inferior e aquecida até 90°C. 
Colocou-se gelo na cuba superior, e depois de estabilizado o conjunto, tomou-se a temperatura do mesmo a cada intervalo de tempo de 60 segundos (10 intervalos).
5 – RESULTADOS OBTIDOS
Tabela 1 – Resultados obtidos através do calculo individual de cada tempo e temperatura com resultado final obtido pela média.
	T
(s)
	 
(ºC)
	
(ºC)
	
(ºC)
	y
	
	
(cal/s.cm.ºC)
	0
	0
	83,5
	83,5
	1
	0
	0
	60
	
	82,3
	
	1,014
	2,317.10-4
	0,362
	120
	
	81,3
	
	1,027
	2,220.10-4
	0,347
	180
	
	80,5
	
	1,037
	2,018.10-4
	0,315
	240
	
	79,5
	
	1,050
	2,032.10-4
	0,318
	300
	
	78,9
	
	1,058
	1,879.10-4
	0,294
	360
	
	78,1
	
	1,069
	1,853.10-4
	0,290
	420
	
	77,3
	
	1,080
	1,832.10-4
	0,286
	480
	
	76,6
	
	1,090
	1,795.10-4
	0,281
	540
	
	75,9
	
	1,100
	1,765.10-4
	0,276
	mcuba
(g)
	mágua
(g)
	C
(cal/g)
	L
(cm)
	D
(cm)
	A
(cm²)
	<Kc>
(cal/s.cm.ºC)
	Kt
(cal/s.cm.ºC)
	Erro
(%)
	73,66
	195,35
	211,33
	14,9
	1,6
	2,011
	0,276
	0,20
	38
	Onde y foi calculado por , Sendo:
 = Temperatura do conjunto (água+cuba), logo após a entrada do gelo;
0= Temperatura do gelo;
1= Temperatura medida após cada 60 segundos.
	 (coeficiente angular da reta) foi calculado por: .
	C (capacidade térmica do conjunto) foi calculada por: 
mcuba.Ccuba + mágua. Cágua.
	E Kc (condutividade térmica calculada) foi encontrada por ,
sendo A a área da haste e L o comprimento da mesma.
	
	Uma segunda forma de acharmos o valor da condutividade térmica é pelo gráfico de Lny X tempo que nos proporciona o de forma mais exata
	Sendo = 
 
K= 2,643
	Tabela 2 – Resultados obtidos através do gráfico.
	C
(cal/g)
	L
(cm)
	A
(cm²)
	<Kc>
(cal/s.cm.ºC)
	Kt
(cal/s.cm.ºC)
	Erro
(%)
	211,33
	14,9
	2,011
	0,2643
	0,20
	32
7 – CONCLUSÃO
	Com a elaboração deste experimento e relatório podemos aprender como é definida a condutividade térmica, que é uma propriedade muito importante na seleção de materiais em vários projetos de engenharia como, por exemplo, em escudos térmicos que protegem o interior de aeronaves. Com os resultados obtidos em nosso experimento concluímos que a haste estudada é constituída de latão.
8 – REFERÊNCIAS
 Condutividade Térmica. Disponível em: < http://www.fisica.net/constantes/condutividade-termica-(k).php>. Acesso em: 19 fev. 2016.
SIQUEIRA, Eduardo M. de; FREITAS, Lorenzi M. de; RIBEIRO, Ricardo F.. Avaliação Experimental Da Condutividade Térmica De Barras Metálicas. UFRGS. Disponível em: <http://www.ufrgs.br/medterm/trabalhos/trabalhos-2011/eduardomaroco_lorenzifreitas_ricardoribeiro.pdf>. Acesso em: 17 fev. 2016.