coondutividade termica

PIBIC/CNPq

DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE TÉRMICA DE
MATERIAIS TERMOELÉTRICOS
GUSTAVO ROBERTO RAMOS1, CLÁUDIO ANTÔNIO PEROTTONI1 [e-mail] 1 UNIVERSIDADE

[e-mail]

DE CAXIAS DO SUL, 95070-560, CAXIAS DO SUL - RS

INTRODUÇÃO
Materiais termoelétricos têm sido empregados há vários anos para a geração de energia elétrica e em dispositivos de refrigeração sem partes móveis. No entanto, a expectativa inicial de ampla utilização destes materiais não se concretizou até o momento devido à baixa eficiência dos dispositivos termoelétricos disponíveis. O desempenho de materiais termoelétricos depende da sua condutividade térmica (k), que pode ser influenciada significativamente pela pressão. A medida da condutividade térmica em altas pressões implica em consideráveis dificuldades experimentais. Assim, o objetivo deste trabalho consiste no desenvolvimento de um procedimento para a determinação da condutividade térmica de amostras de pequeno volume de materiais termoelétricos em altas pressões.

METODOLOGIA
A medida da condutividade térmica é realizada com amostras de pequeno volume, por meio de uma técnica transiente.
Calor é gerado pela passagem de corrente através de um elemento aquecedor, que cruza a amostra paralelamente a um termopar.
Ambos elementos são dispostos no interior de um tubo capilar de alumina, que cruza a amostra longitudinalmente, como mostram as
Figuras 1 e 2. A temperatura é registrada em função do tempo com uma resolução de 0,1 K e resolução temporal de 20 µs. A análise dos resultados é feita resolvendo o modelo de condução de calor por elementos finitos (veja a Figura 3). O valor da condutividade térmica da amostra é obtido em um processo de minimização do somatório dos desvios quadráticos entre os valores experimentais de temperatura em função do tempo e os calculados pela solução do problema da transferência de calor, por elementos finitos. A análise de dados para determinação da condutividade