R3 CT Final

1 RESUMO Neste experimento, objetivava-se a determinação da condutividade térmica de um sistema poroso heterogêneo em regime permanente composto de areia e ar. Para tal, utilizou-se um aparato constituído por dois cilindros concêntricos, uma resistência e um conjunto de termopares localizados em diferentes posições radiais. A partir das medições de temperatura efetuadas, foi possível se obter um perfil de temperatura experimental, o qual permitiu o cálculo do coeficiente de condutividade térmica a partir do coeficiente angular da reta e da integração da Equação de Fourier. Para efeito de comparação, utilizou-se uma correlação empírica para se calcular um coeficiente de condutividade teórico para o sistema em questão, utilizando-se este valor para traçar um perfil de temperatura teórico. O desvio relativo encontrado entre o valor do coeficiente de condutividade térmica teórico e o experimental foi de 1252,5%. Tal discrepância pode ser proveniente da falta de homogeneidade da distribuição areia-ar no sistema, das condições do equipamento, do valor de porosidade da areia fornecido, o qual pode não representar a porosidade real e também dos valores dos coeficientes de condutividade térmica utilizados na correlação empírica que estavam disponíveis para temperaturas distintas para o ar e para a areia.

2 OBJETIVO O experimento teve como objetivo determinar a condutividade térmica de um sistema heterogêneo que continha um meio poroso. Esse sistema era formado por areia fina e ar, os quais estavam localizados entre dois cilindros fechados e concêntricos (Figura 1). Para tanto, utilizou-se uma resistência elétrica, localizada no espaço oco do interior do cilindro de raio menor. Com o auxílio de termopares posicionados em cinco posições radiais distintas, foi possível obter a temperatura em cada um dos pontos.

Figura 1: Representação esquemática da secção transversal do aparato

(Fonte: Adaptado de Roteiro Experimental, 2015)

Com isso, foi possível conhecer o