Fenômenos de transporte experimental - EIB

- Experimento 2 -
Determinação da variação da temperatura com o tempo no centro de diferentes formas sólidas imersas em fluído a temperatura constante

Novembro/2011

RESUMO
Esta experiência visa principalmente a determinação da temperatura no centro geométrico de placas, cilindros e esferas, sendo duas formas de diferentes materiais, cobre e alumínio. O experimento é realizado acompanhando o tempo do ganho de temperatura em banho de água aquecida e também o resfriamento em ar a temperatura ambiente.

INTRODUÇÃO

A transferência de calor somente ocorre se houver um gradiente de temperatura, sendo o calor fornecido do ponto mais …exibir mais conteúdo…

O cronômetro foi disparado quando a temperatura atingiu Xº C, e a cada variação de Yº C anotou-se o tempo até alcançar a temperatura de Wº C. A duplicata do experimento foi realizada para os sólidos de alumínio e cobre.
Em seguida, foi feito o resfriamento ao ar em temperatura ambiente. A temperatura inicial foi medida para cada sólido, e então a cada 5minutos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os tempos experimentais abaixo foram obtidos para cada geometria dos sólidos de alumínio e cobre nos seguintes fluidos:

• Aquecimento em água:

Material: Alumínio Geometria: Cilindro Temp. média do fluido: 40ºC
Medida 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T(ºC) 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 t1(s) 0 1,9 4,02 6,28 8,42 11,27 13,64 14,78 19,47 24,25 29,89 t2(s) 0 2,39 5,26 7,82 10,88 11,78 14,74 21,09 26,35 32,66 41,42 tm(s) 0 2,145 4,64 7,04 9,65 11,525 14,19 17,935 22,91 28,455 35,655
Tabela 7 - Resultados do aquecimento do cilindro de alumínio

Material: Alumínio Geometria: Placa Temp. média do fluido: 40ºC
Medida 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
T(ºC) 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 t1(s) 0 0,93 2,62 3,38 4,82 6,39 7,87 9,43 11,26 13,43 16,33 t2(s) 0 1,2 2,38 3,65 4,99 6,57 8,41 10,41 12,93 16,03 20,19 tm(s) 0 1,065 2,5 3,515 4,905 6,48 8,14 9,92 12,095 14,73 18,26