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Medição eletrônica de coeficiente de condutividade térmica para ensaio de transferência de calor em diferentes materiais.
Rafael Bathú Paulus, Rafael Zanatta Scapini, Volmei Balduino Borghardt, Ivo Mai, Daniel Vieira Pinto

Última alteração: 24-09-2019

Resumo


No presente projeto se desenvolve uma bancada de ensaio térmico e inclui no seu desenvolvimento diversas áreas de conhecimento presentes no curso de Engenharia Mecânica. Tem o objetivo de instrumentar o laboratório de física com um instrumento capaz de medir a condutividade térmica, que é utilizada para o cálculo de diversas grandezas físicas, porém é um dado tabelado, pelo fato de necessitar de experimentos para definir o comportamento de cada material durante o seu aquecimento. Consiste em um cubo metálico com temperatura interna constante e isolada externamente para proporcionar uma condição adiabática exterior. Nas quatro paredes laterais do cubo estão instalados corpos de prova de diferentes materiais, com superfícies de contato, espessuras iguais, posicionados entre a fonte quente e a parede externa termicamente isolada, na parede com contato com a fonte quente se adicionou pasta térmica para que não se tenha oxigênio que pode impedir a transferência de calor. Na superfície externa desses materiais são instalados sensores do tipo termistor NTC-10k, que associados a divisores resistivos, são ligados aos conversores analógico/digital de um microcontrolador. Dessa maneira, os dados são enviados para comutador para avaliação do coeficiente de condutividade térmica nesses diferentes materiais. Os resultados obtidos até então estão restritos à temperatura de cada um dos corpos de prova, e estamos em fase final de calibração dos sensores, através da alteração de duas constantes definidas no microcontrolador, para que futuramente as condutividades térmicas obtidas sejam próximas. O trabalho é resultado de um projeto de integração entre diferentes componentes curriculares do curso de Engenharia Mecânica e permite aos alunos uma noção maior sobre o comportamento térmico dos materiais, os dados obtidos até então, possuem relação com os dados medidos com termômetros.

Palavras-chave


transferência de calor. coeficiente de condutividade térmica. leitura eletrônica de dados.

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