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Perfil de Temperatura em Barras de Seção Circular Uniforme Felipe Rover¹; Franklin Schappo¹; João Giacomini¹; Yuri Sponchiado¹
¹ Engenharia Mecânica, Universidade Comunitária da Região de Chapecó, Avenida Senador Atílio Fontana -
Servidão Anjo da Guarda, 591-E - Efapi, Chapecó - SC, 89809-900 – Brasil
RESUMO
A convecção natural é basicamente um mecanismo de transporte de calor que é apenas gerado
por diferenças de densidade no fluido devido a gradientes de temperatura. Na convecção
natural os fluidos recebem calor através de um instrumento, assim tornando o fluido em
questão menos denso o qual acaba subindo, logo o fluido que permanece frio é mais denso,
fazendo com que o mesmo desça e assim gerando uma corrente convectiva. As barras de
seção circulares e uniformes têm o mesmo diâmetro, mas os seus materiais, bem como seus
coeficientes convectivos de transferência de calor são diferentes. A experiência foi feita no
laboratório, com uma caixa onde continha três barras de mesmo diâmetro (½”) posicionadas
longitudinalmente em sentido a fonte de calor, disposta dessa maneira, barra de Cobre (A),
barra de Alumínio (B), barra de Aço Inox (C), ligadas a um banho termostático. Dois banhos
foram dados, um a 55ºC e outro a 93ºC. Com ajuda de livros, fórmulas e tabelas conseguimos
determinar os coeficientes convectivos experimenteis dos três materiais utilizados, ou seja,
encontramos os seus respectivos ( ). Para o banho termostático de 55ºC para o
cobre, alumínio e inox, encontramos os seguintes valores respectivamente, 8,148W/m²K;
4,372 W/m²K e 1,108W/m²K, e para o banho de 93ºC, 7,704W/m²K; 13,5186383 W/m²K e
12,825W/m²K. Segundo cálculos realizados vimos que o alumínio sofreu maior variação em
seu coeficiente convectivo em relação aos demais.
Palavras-chave: convecção natural, barras metálicas, temperatura, coeficiente convectivo.
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Simbologia
Coenficiente convectivo teórico W/m². K
Coeficiente convectivo experimental W/m². K
Número de Nusselt (Adimensional)
ν Viscosidade do Ar m²/s
Pr Número de prandtl (Adimensional)
Q Vasão m³/s
T ∞ Temperatura ambiente K
A Área de transferencia de calor m²
Ƭo Temperatura inicial K
D Diametro do cilindro m
Re Número de Reynolds (Adimensional)
Ƭ Temperatura do banho termostático K
Coeficinete de Condutividade do ar W/m.K
Temperatura média na superficie do
cilindroK
K Coeficinete de Condutividade W/m.K
L = x Comprimento M
Ƭf Temperatura de filme K
α Difusidade térmica m²/s
Temperatura superior na superficie do
cilindroK
β Parametro ajustavel K⁻¹
M Coeficiente angular da reta m⁻¹
G Gravidade m/s²
Número de Raleygh (Adimensional)
Re Número de Reynolds (Adimensional)
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1. Introdução
A convecção natural é um processo de
transferência de calor, onde a energia
térmica muda de local acompanhando o
deslocamento da própria substância
aquecida. Diferente do processo de
condução, onde somente a energia térmica
se propaga e as partículas do material
permanecem em suas posições de
equilíbrio, com vibração. Na convecção a
energia transfere-se acompanhando as
partículas aquecidas da substância.
O termo convecção refere-se à
transferência de calor que irá ocorrer entre
uma superfície e um fluido em movimento
quando eles se encontram em temperaturas
diferentes. (INCROPERA, 2008). Esse
contexto refere-se ao fluxo de calor devido
ao movimento microscópico transferindo
partes da substância de uma região quente
para uma área fria.
A equação adequada para demonstrar a
taxa de transferência de calor é dada por:
𝑞′′ = h( 𝑠 − ∞) (1)
No momento em que for negativo o
calor que é transferido para a superfície
( ∞ > 𝑠), a equação será de resfriamento
de Newton, e é representada por:
𝑞′′ = h( ∞ − 𝑠) (2)
Um dos métodos mais aplicados para
se obter o coeficiente convectivo natural é
através correlações empíricas através do
cálculo do número adimensional de
Nusselt. Segue a fórmula do cálculo de
Nusselt para a correlação de Churchill e
Chu, onde:
(
[ (
)
]
)
(3)
Um dos parâmetros também utilizados
para fazer o cálculo do coeficiente
convectivo é o número adimensional de
Rayleigh, usando nas correlações
empíricas.
( )
(4)
De acordo com DELAI et. Al (2010) o
estudo sobre convecção natural é
concentrado em intensificar a recirculação
dos fluídos, atrelado ao número de
Rayleigh, verificados por isolinhas
(velocidade e temperatura) e pelo número
de Nusselt médio nas superfícies onde se
encontram isotermicamente ativas, assim
caracterizando o escoamento e a
transferência de calos através das redes de
poros.
Essa aplicação da transferência de
calor por convecção natural de uma
alocação vertical de cilindros na horizontal
foi assunto de muita discussão e pesquisa,
devido ao fato de suas numerosas
aplicações na engenharia, como aquecer ou
refrigerar líquidos que precisam ser
bombeados, aquecimento com facilidade
de óleos, refrigerar equipamentos
eletrônicos ou refrigerar condensadores de
um refrigerador e aquecimento de algum
espaço (YOUSEFI, 2007). Neste
experimento teve-se como objetivo
principal determinar o coeficiente
convectivo natural médio da transferência
de calor entre barras de diferentes
materiais e o ambiente, comparando o
teórico com o experimental:
(16)
(5)
Partindo deste conceito, vamos
observar o coeficiente convectivo natural
de transferência de calor em três barras de
diferentes materiais, cobre, alumínio e aço
inox. Todas as barras têm as mesmas
dimensões e estão posicionadas
horizontalmente paralelas, onde receberão
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um banho termostático nas temperaturas de
55ºC e 93ºC. O coeficiente de transferência
de calor por convecção é uma forte função
da velocidade: quanto maior a velocidade,
maior o coeficiente de transferência de
calor por convecção. As velocidades do
fluido associadas à convecção natural são
baixas, normalmente menos de 1 m/s.
(ÇENGEL, 2009).
2. Materiais e Metodologia
2.1 Materiais
Para realizar o estudo foram usados os
seguintes equipamentos, caixa de
isolamento de fluidos que tinha por
finalidade diminuir ao máximo a influência
da movimentação dos fluidos durante o
experimento, também, são utilizadas três
barras, sendo elas de cobre (barra A), barra
de alumino (barra B) e barra de aço
inoxidável (barra C), ambas de ½’’ de
diâmetro, conectadas a um banho
termostático contendo água como fluido e
com suas extremidades isoladas com
pedaços de isopor para que diminuísse a
transferência de calor por condução apenas
ocorre-se a transmissão por convecção
natural.
Para determinar a temperatura das
barras, foram utilizados termopares de
cobre-constantan calibrados os quais estão
posicionados da seguinte forma: entre o
banho e o primeiro a distância é de 2 cm;
entre o primeiro e o segundo, 5 cm;
segundo e o terceiro, terceiro e quarto e
assim sucessivamente até o sétimo, os
intervalos são de 7 cm. O oitavo encontra-
se no final de cada barra. A figura 1
abaixo ilustra o equipamento.
Figura 01: Equipamento para experimento
convecção natural
2.2 Metodologia
O experimento foi realizado da
seguinte forma, primeiramente enche-se o
recipiente do banho termostático com água
até que o mesmo envolva as barras para
que dessa forma ocorra à condução
água/barras, a temperatura do banho é
ajustada para efetuar dois experimentos, na
primeira etapa a temperatura da água será
de 50 ˚C e no segundo a 90 ˚C, antes do
aquecimento da água deve-se verificar
todos os parâmetros tais como: temperatura
interna do equipamento “caixa isolante”,
temperatura das barras e temperatura da
água, após obtermos esses dados devemos
cronometrar o tempo, a partir daí o
material irá apresentar condução e
convecção natural e os dados serão
coletados pelos termopares presentes no
equipamento.
O objetivo do experimento é
determinar o perfil de temperatura ao
longo das barras de seção circular
uniforme de mesmo diâmetro, porém de
materiais diferentes, bem como a
determinação do coeficiente convectivo
natural médio de transferência de calor
entre as barras e o ar ambiente nas
diferentes temperaturas.
3. Resultado e discussões
Segundo Incropera (2008) algumas
situações são conhecidas por convecção
livre ou convecção natural, e estas
aparecem quando uma força de corpo atua
sobre um fluido no qual existem gradientes
de massa específica.
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A partir da experiência realizada em
laboratório foi possível retirar valores
necessários para assim ser possível uma
execução dos cálculos que definiram os
coeficientes convectivos de cada material,
também como podemos analisar o
comportamento de materiais diferentes,
pois cada material possui um coeficiente
condutivo, que conforme a temperatura
aplicada, alguns são melhores condutores e
outros são condutores “ruins”.
No experimento realizado, obtivemos
o conhecimento de que havia três materiais
diferentes, como o cobre, alumínio e o aço
inoxidável, para estes metais dois banhos
termostático foram aplicados, onde
termopares pelas barras mediam suas
temperaturas, com essas informações,
tabelas e fórmulas retiradas de livros para
que fosse possível realizar os cálculos.
Como estávamos fazendo
intercalações entre experiências, o
equipamento já havia sido utilizado, assim
foi autorizado pela professora em função
de que deveríamos utilizar uma
temperatura ambiente padrão para os
cálculos, pois o sistema estava aquecido e
não teríamos tempo para o mesmo voltar à
temperatura ambiente natural. Com isso
utilizamos a temperatura ambiente padrão
sendo, (298 K).
3.1. Perfil de Temperatura ao Longo
das Barras
Para determinarmos o perfil de
temperatura de cada barra, foi feita uma
tabela com os dados retirados em
laboratório, sendo distância dos termopares
e temperatura de cada barra, foi plotado
um gráfico a partir da tabela 3, com a
Temperatura de banho térmico de 55ºC.
Figura 02: Perfil de temperatura ao longo das
barras, To = 55ºC.
Foi também plotado um gráfico a
partir da tabela 5, mantendo o padrão
distância dos termopares versus
temperatura das barras. Para temperatura
de banho térmico de 93ºC.
Figura 03: Perfil de temperatura ao longo das
barras, To = 93ºC.
Analisando os perfis de temperatura,
podemos ver que o cobre e o alumínio
seguem um perfil de temperatura ao longo
da barra muito semelhante, pois os mesmos
tem uma condutividade mais alta
comparada ao aço inox. Como podemos
ver na tabela 7 e na tabela 8 o aço inox,
tem um coeficiente condutivo muito menor
do que ambos, cobre e alumínio, assim
sendo, como pode ser visto na Figura 2, o
inox mantém uma temperatura muito
menor comparada aos outros.
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Como aço inoxidável tem uma maior
resistência à transferência de calor, o
mesmo se estabiliza a partir de certa
temperatura, já o cobre e o alumínio são
ótimos condutores, o que
consequentemente possuem menos
resistência à transferência de calor, ou seja,
os mesmos mudam mais rapidamente do
que alguns materiais. Como por exemplo,
são muito utilizados em aplicações onde a
transferência de calor deve ser mais fluida,
como em geladeiras e cabos elétricos.
3.2. Coeficiente Convectivo Natural
Para efetuarmos o cálculo do
coeficiente convectivo natural, foi
necessária a obtenção do coeficiente
angular da reta.
Foi necessário linearizar a equação
TAL, onde a mesma linearizada tornou-se
a equação (8) “ [( ) ( )]”.
O gráfico foi plotado através da tabela nº,
sendo [( ) ( )] versus
posição dos termopares.
Figura 04: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Cobre, To = 55ºC.
Figura 05: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Alumínio, To =
55ºC.
Figura 06: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Inox, To = 55ºC.
Figura 07: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Cobre, To = 93ºC.
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Figura 08: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Alumínio, To =
93ºC.
Figura 09: Curva para obtenção do coeficiente
angular da reta para a barra de Inox, To = 93ºC.
Graficamente buscamos manter a linha
de linearização o mais próxima dos pontos
mais significativos, assim sendo, nas
figuras 5, 6, 7, 8, 9, retiramos o último
ponto para manter o R² o mais próximo de
um sendo R² = 1. Assim trazendo um
menor erro para o cálculo.
Apenas na figura 7 foram mantidos
todos os pontos, pois quando retiramos um
ou mais pontos o erro chegou a passar de
100%, quando utilizado todos os pontos, o
Erro de Morgan e Erro de Churchill e Chu
ficaram entre 1% a 15%, como podemos
ver na tabela 2.
A partir destes gráficos, conseguimos
retirar o valor de “m” da equação (9):
y = m.x (9)
Após encontrarmos o valor de “m”
conseguimos fazer os cálculos para
determinar o “ ” coeficiente
convectivo natural experimental. Estes
dados podem ser encontrados na tabela 1 e
tabela 2.
Posteriormente, calculamos o número
de Rayleigh, onde usaremos esse número
para calcular, Nusselt pela correlação de
Churchill e Chu, nessa mesma correlação,
usamos os valores das propriedades de ar
atmosférico para os materiais. Onde os
mesmos valores foram interpolados para
sua devida temperatura de filme (Tf). Com
o valor de Nusselt da correlação de
Churchill e Chu, podemos calcular o
coeficiente convectivo natural teórico,
“ ”, sendo assim, podemos fazer
uma comparação entre o coeficiente
experimental e o teórico.
Com o mesmo número de Rayleigh
podemos calcular o Nusselt pela correlação
de Morgan, usando a equação:
(17)
Sendo que “C e n” são constantes e
podem ser encontradas na tabela 11, onde
essas constantes são determinadas pela
faixa de Rayleigh.
Com o valor de Nusselt da correlação
de Morgan, também conseguimos
encontrar o coeficiente convectivo natural
teórico, “ ”, esse mesmo também
podendo ser comparado com o coeficiente
convectivo natural experimental.
Quando forem determinados todos
esses valores para todos os materiais em
banho térmico de 55ºC e 93ºC, podemos
calcular os Erros, o Erro por Churchill e
Chu, e o Erro por Morgan, onde pode ser
vista uma comparação entre os e
os , onde é visto a diferença
entre as correlações aplicadas.
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Tabela 01: Coeficientes Convectivos Naturais,
experimentais e teóricos, para To = 55ºC / 328K.
Tabela 02: Coeficientes Convectivos Naturais,
experimentais e teóricos, para To = 93ºC / 366K.
Analisando as tabelas 1 e 2, é possível
identificar que a diferença de temperatura é
proporcional ao fluxo de calor convectivo,
ou seja, quando maior a diferença de
temperatura, maior será a diferença de
fluxo de calor convectivo.
Através dos cálculos para o coeficiente
convectivo natural experimental e teórico é
possível afirma que a literatura esta correta
na questão em que o inox tem um
coeficiente condutivo muito mais baixo do
que o do cobre e do alumínio, assim o
tornando-o um péssimo condutor térmico,
ou seja, o mesmo demora mais e é menos
eficiente em transferir calor.
4. Conclusão
A partir das aulas práticas em
laboratório, obtivemos um conhecimento a
mais sobre a convecção natural, e como
futuros Engenheiros Mecânicos
aprendemos a calcular os coeficientes de
transferência de calor na teoria e junta-la
com a prática. Vimos que em três metais
(Cobre, Alumínio, Aço Inox) possuem uma
condução térmica bem diferente.
O Cobre e o Alumínio possuem um
gradiente de temperatura mais elevado que
o Aço Inox, essas diferenças foram
observadas na prática, pois a distribuição
de temperatura ao longo da barra foi menos
uniforme para o Cu e o Al, onde o Aço
Inox obteve uma menor variação de
temperatura.
Quando colocado a temperatura de
banho de 55ºC obtivemos os seguintes
coeficientes convectivos para cobre,
alumínio e inox, respectivamente
8,148W/m².K; 4,322W/m².K e
1,108W/m².K. E para a temperatura de
93ºC foram encontrados os respectivos
valores, 7,704W/m²K; 13,518W/m²K e
2,825W/m²K.
Ao calcular os erros foi visto que, com
a temperatura de 93ºC obteve-se um maior
erro, onde para a barra de Inox a correlação
de Morgan foi de 59,27% e na correlação
de Churchill e Chu o maior erro foi para a
barra de Alumínio com de 80,22%.
Na temperatura de 55ºC o maior erro foi na
barra de Inox sendo que para o erro de
Morgan obteve 83,71%, e para Churchill e
Chu foi de 59,82%.
Os desvios encontrados entre os
valores experimentais e teóricos se devem
devido ao tempo de estabilização das
temperaturas insuficientes, além de
interferência de correntes de ar externas ao
equipamento. Também pode ser
considerado a não calibração dos
termopares antes de iniciar o experimento.
5. Referências
ÇENGEL, Yunus A. Transferência de
calor e massa: uma abordagem prática. 3.
ed. São Paulo: McGraw Hill, 2009. 902 p.
INCROPERA, Frank P.; DEWITT, David
P. Fundamentos de transferência de
calor e de massa. 6. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 2008. 643 p.
Material Cobre Alumínio Inox Unidades
hexp 8,148 4,372 1,1086 W/m².K
hteórico
Churchill e Chu 6,824 6,88 5,7402 W/m².K
hteórico
Morgan7,787 7,975 6,8076 W/m².K
Erro Morgan 4,64 45,18 83,71 %
Erro Churchill
e Chu19,41 36,45 59,82 %
Material Cobre Alumínio Inox Unidades
hexp 7,704 13,5186 2,825 W/m².K
hteórico
Churchill e Chu 7,6248 7,501 5,8622 W/m².K
hteórico
Morgan8,6993 8,589 6,9364 W/m².K
Erro Morgan 11,44 57,38 59,27 %
Erro Churchill
e Chu1,04 80,22 51,8 %
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9
INCROPERA, Frank P.; DEWITT, David
P.. Fundamentos de transferência de
calor e de massa. 4. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 1998. 494 p.
KREITH, Frank. Princípios da
transmissão de calor. São Paulo: Edgard
Blucher, [19 ]. 650 p.
YOUSEFI, T.: ASHJAEE, M.
Experimental study of natural
convection heat transfer from vertical
array of isothermal horizontal elliptic
cylinders. Experimental Thermal and
Fluid Science, 2007.
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10
6. Memorial de cálculos
Serão apresentados os cálculos para a barra de cobre (A) à 55ºC, primeira temperatura
do banho:
6.1. Dados
Diâmetro da barra = ½” = 12,7mm = 0,0127m;
Temperatura do ambiente = 25ºC = 298 K;
Temperatura do banho térmico = 55ºC = 328 K;
Temperatura média da superfície (Tms)
𝑠
= 314 K
6.1.1. Cálculo da temperatura de filme (Tf) dada pela equação (6)
(6)
Obtêm-se através da Tabela A.1 (INCROPERA, 3ed, p.424), a condutividade da
barra para cobre a 300K, Kcobre = 400,52 W/mK, a partir disso e da temperatura de
filme, é feita uma interpolação e descoberto o valor que deverá ser usado para a
condutividade do cobre a 306K na tabela 7.
6.1.2. – Cálculo do Coeficiente Convectivo Experimental
Para ser feito o cálculo do coeficiente convectivo experimental (hexp),
utilizaremos a equação 7:
(7)
Linearizando a equação (nº) teremos:
(
) (8)
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11
Sendo que a equação no formato de y = m.x, sendo uma equação da reta, após
plotarmos a sua reta, devidos pontos no gráfico (3) podemos obter assim o coeficiente
angular da reta, ou seja, o valor de m.
y = m.x (9)
y = 2,5313x
Após isso, calcula-se o coeficiente convectivo natural experimental para a barra
de cobre a um banho de 55ºC, usando as seguintes equações:
(10)
Onde e
Substituindo na equação, teremos:
(11)
Simplificando, teremos:
(12)
Isolando o h, teremos:
(13)
Substituindo seus valores e seus devidos lugares:
( ) (
)
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12
6.1.3. Cálculo do Coeficiente de Transferência de Calor por Convecção Natural teórica
Utilizamos novamente a Temperatura de Filme (Tf) para obterem-se as
propriedades termofísicas à pressão atmosférica do ar para o cobre. Os valores foram
retirados da Tabela A.4 (INCROPERA, 6ed, 2008, pg. 600) os valores foram
interpolados para a temperatura de filme (Tf) onde podem ser encontrados na tabela 9.
6.1.4 Cálculo do número de Rayleigh
( )
(4)
Onde:
(14)
( )
Para o cálculo de Nusselt para a correlação de Churchill e Chu, onde:
(
[ (
)
]
)
(3)
(
[ (
)
]
)
Desde modo é possível calcular o h teórico pela Equação 16, a seguir:
(15)
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13
(16)
6.1.5. Cálculo do Nusselt pela correlação de Morgan
(17)
Onde as constantes C e n são dependentes da faixa de Rayleigh. Essas constantes
são retiradas da Tabela 9.1 (INCROPERA, 2008, 6ed, p.366). O valor para C = 0,850 e
n = 0,188. Valores com as constantes C e n, na tabela 11.
(18)
(19)
6.1.6. Cálculo do erro experimental
6.1.6.1. Erro experimental para Churchill e Chu
|(
)| (20)
|(
)|
Page 14
14
6.1.6.2. Erro experimental para Morgan
|(
)| (21)
|(
)|
7. Tabelas;
Tabela 03: Dados experimentais para o banho termico To = 55ºC / 328K
Posição Termopares
(m)Temp. Cobre (K) Temp. Aluminio (K) Temp. Inox (K)
0,02 325 326 319
0,07 321 321 309
0,14 318 318 305
0,21 315 316 304
0,28 312 312 301
0,35 309 311 301
0,42 308 308 301
1 304 305 301
Tabela 04: Cálculo do Equação TAL linearizada para o banho termico To = 55ºC / 328K
Posição Termopares
(m)
Barra de Cobre
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
Barra de Alumínio
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
Barra de Inox
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
0,02 0,105360516 0,068992871 0,356674944
0,07 0,265703166 0,265703166 1,003302109
0,14 0,405465108 0,405465108 1,455287233
0,21 0,567984038 0,510825624 1,609437912
0,28 0,762140052 0,762140052 2,302585093
0,35 1,003302109 0,836248024 2,302585093
0,42 1,098612289 1,098612289 2,302585093
1 1,609437912 1,455287233 2,302585093
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Tabela 05: Dados experimentais para o banho termico To = 93ºC / 366K
Posição Termopares
(m)Temp. Cobre (K) Temp. Aluminio (K) Temp. Inox (K)
0,02 355 354 331
0,07 345 339 309
0,14 331 329 305
0,21 323 321 302
0,28 318 315 301
0,35 312 311 300
0,42 309 308 300
1 303 305 299
Tabela 06: Dados experimentais para o banho termico To = 93ºC / 366K
Posição Termopares
(m)
Barra de Cobre
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
Barra de Alumínio
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
Barra de Inox
-ln ((T - T∞)/(To -
T∞))
0,02 0,176456437 0,194156014 0,723000144
0,07 0,369360103 0,505935638 1,821612432
0,14 0,723000144 0,785520501 2,273597556
0,21 1,00063188 1,084013489 2,833213344
0,28 1,223775432 1,386294361 3,120895417
0,35 1,580450376 1,654558348 3,526360525
0,42 1,821612432 1,916922612 3,526360525
1 2,610069793 2,273597556 4,219507705
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16
Material Cobre Alumínio Inox Unidades
Tms 314 314,625 305,125 K
Tf 306 306,3125 301,5625 K
k Condu. 400,52 237,189375 14,9265625 W/m.K
M
(coeficiente
Angular)
2,5313 2,4095 4,8366 Adimensio.
Tabela 07: Condutividade dos Materiais para o banho térmico, To = 55ºC / 328K
Tabela 08: Condutividade dos Materiais para o banho térmico, To = 93ºC / 366K
Material Cobre Alumínio Inox Unidades
Tms 324,5 322,75 305,875 K
Tf 311,25 310,375 301,9375 K
k Condu. 400,1 237,31125 14,9329375 W/m.K
M (coeficiente
Angular)2,4627 4,2358 7,7563 Adimensio.
Material Cobre Alumínio Inox Unidades
Tf 306 306,3125 301,5625 K
ρ 1,141432 1,140392 1,1562 kg/m³
Cp 1,00724 1,0072525 1,125 kJ/kg.K
μ*10^7 187,432 187,5795 185,3375 μ(N.s/m²)
α*10^6 23,388 16,5250375 16,0471875 m²/s
ν*10^6 16,4936 26,76125 26,415625 m²/s
k*10^3 26,744 23,43425 22,73125 W/m.K
Pr 0,70616 0,7061162 0,70678125 Adimensio.
Tabela 09: Propriedades Fisícas do Ar para o banho térmico To = 55ºC / 328K
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Material Cobre Alumínio Inox Unidades
Tf 311,25 310,375 301,9375 K
ρ 1,12396 1,126872 1,154952 kg/m³
Cp 1,00745 1,007415 1,155 kJ/kg.K
μ*10^7 189,91 189,497 185,5145 μ(N.s/m²)
α*10^6 17,02175 16,933725 16,0849125 m²/s
ν*10^6 27,1325 27,06775 26,443375 m²/s
k*10^3 24,165 24,0355 22,78675 W/m.K
Pr 0,705425 0,7055475 0,70672875 Adimensio.
Tabela 10: Propriedades Fisícas do Ar para o banho térmico To = 93ºC / 366K
Tabela 11: Faixa de Rayleigh para definição das constantes "C e n"
RaD C n
0,657 0,058
1,02 0,148
0,85 0,188
0,48 0,25
0,125 0,333
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