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Experimento n.º 01: Determinação da Condutividade Térmica de Sólidos

1 Introdução
Segundo Çengel (2009), a condutividade térmica de um dado material pode ser definida como a taxa de transferência de calor através de uma unidade de comprimento de dado material por unidade de área, por unidade de diferença de temperatura.

Onde q é a taxa de calor em W. A é a área de troca térmica em m², dT/dx é o gradiente de temperatura na direção x em K/m. A condutividade térmica é a medida da capacidade do material de conduzir calor. Nos sólidos, a condução de calor é devida a dois efeitos: as ondas de vibração da rede motivadas pelos movimentos vibracionais das moléculas arranjadas em posições relativamente fixas, de forma periódica, constituindo uma rede, e a energia transportada através do movimento livre dos elétrons presentes nos sólidos. A condutividade térmica de sólidos é determinada pela soma da componente da rede e da componente eletrônica. A componente da rede da condutividade térmica depende fortemente de como as moléculas são arranjadas. Por exemplo, o diamante, que é um sólido cristalino altamente ordenado, possui o maior valor de condutividade térmica na temperatura ambiente. Diferentemente dos metais que são bons condutores de calor e eletricidade, sólidos cristalinos como o diamante e semicondutores como o silício são bons condutores de calor, mas pobres condutores de eletricidade. Como resultado, tais materiais encontram uma ampla utilização na indústria da eletrônica. Metais puros tem condutividades térmicas elevadas, mas suas ligas não. Pequenas quantidades de elementos de liga podem dificultar a transferência de calor.

2. Equipamentos e materiais necessários
- Aparelho para determinação da condutividade térmica Pasco, modelo TD 8561
- Gerador de vapor (com vazão aproximada de 10g/min.)
- Balança semi-analítica
- recipientes para coleta de água e de vapor
- gelo
- paquímetro

3. Modo de operação
a) preencha o molde de