Ambiente

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Instituto Politécnico de Setúbal
Escola Superior de Tecnologia de Setúbal
Engenharia do Ambiente
Transferência de Calor e Massa

Relatório

Ensaio 2 – Alheta


Relatório realizado por:
Joana Borrega, nº 100213012
Mafalda Torrão, nº 090213005
Raquel Rosa, nº 100213008
Sara Condeço, nº 080213023
2012/2013
Índice

Resumo 2
Introdução 3
Resultados Experimentais 4
Tratamentode Resultados 4
Discussão/ Conclusão 10
Bibliografia 11


Índice de Tabelas
Tabela 1 – Tabela resumo, comparação das temperaturas experimentais com as obtidas teoricamente, para cada termopar. 2
Tabela 2 – Valores de temperatura medidos experimentalmente. 4
Tabela 3 – Tabela resumo para elaboração do Gráfico 2. 9

Índice de Gráficos
Gráfico 1 – Valores experimentais dastemperaturas ao longo da alheta. 4
Gráfico 2 – Comparação das temperaturas registadas experimentalmente com as temperaturas teóricas para cada termopar. 9









Resumo

Este ensaio teve como principal objectivo, comparar os valores de temperatura medidos ao longo de uma alheta com os valores obtidos a partir da aplicação da teoria da transmissão de calor.
Para medir atemperatura ao longo da alheta foram ligados cinco termopares a uma placa de aquisição de dados que está instalada num computador e de seguida registaram-se os valores observados, no inicio da experiência, em que a temperatura medida é aproximadamente a temperatura ambiente, no instante t = 221 s e no fim para o instante t = 2000 s, a partir desses valores foi possivel determinar as temperaturasteóricas para cada termopar.

Tabela 1 – Tabela resumo, comparação das temperaturas experimentais com as obtidas teoricamente, para cada termopar.
Termopar | x (m) | T experimental (ºC) | T calculada (ºC) |
1 | 0 | 136,2 | 136,2 |
2 | 0,1 | 87 | 74,575 |
3 | 0,2 | 67,768 | 46,234 |
4 | 0,3 | 51 | 32,463 |
5 | 0,4 | 41,3 | 28,3 |

Sendo assim possível concluir que na realidade atemperatura diminuiu muito mais lentamente, ao longo da alheta, do que seria de esperar pelos resultados dos cálculos teóricos de temperatura de cada termopar de acordo com a sua distância à base.








Introdução

As alhetas são extensões da superfície que são utilizadas para aumentar a transferência de calor por convecção, entre um sólido e um fluido (gás ou liquido),através do aumento da área da superfície, aumentando assim a troca de calor entre ambos. Á medida que vai transferindo calor para o fluido, a temperatura vai diminuindo ao longo da alheta, no sentido da base para a extremidade. Quanto menor for essa diminuição de temperatura ao longo de x, maior será a sua eficiência. E há uma menor diminuição de temperatura se se reduzir o comprimento da alheta. Numasituação ideal, isto é, se ao longo da alheta a temperatura se mantivesse constante e à mesma temperatura da sua base, teria uma eficiência de 100%.

A alheta do ensaio consiste num cilindro de alumínio, que recebe calor numa extremidade e troca calor por convecção natural com o ar. Ligados à alheta, estão 5 termopares que através de uma placa de aquisição de dados, instalada num computador,fornecem a temperatura ao longo da alheta, enquanto a temperatura ambiente é medida por um termómetro.

Neste ensaio assume-se que o fluxo de calor se dá em regime permanente, unidimensional (T = T(x)), e que o coeficiente de convecção exterior é constante.

Resultados Experimentais

Tabela 2 – Valores de temperatura medidos experimentalmente.
Tempo (s) | T (1ºtermopar) | T (2ºtermopar) |T (3ºtermopar) | T (4ºtermopar) | T (5ºtermopar) |
| x = 0 m | x = 0,1 m | x = 0,2 m | x = 0,3 m | x = 0,4 m |
0 | 16,6 | 16,3 | 16,3 | 16,3 | 16,5 |
221 | 79,5 | 38,8 | 23,4 | 18,1 | 17,1 |
2000 | 136,2 | 87 | 67,7 | 51 | 41,3 |

* Temperaturaambiente≅16,6 °C


Tratamento de Resultados

* Gráfico obtido através da Tabela 1 (presente nos resultados experimentais):...
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