LST 01 Condutividade T Rmica 22 02 2015

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
Programa de Graduação em Engenharia Mecânica

Luciano de Almeida Costa

CONDUTIVIDADE TÉRMICA:
Determinação da condutividade do Cobre

Belo Horizonte
2015
1 INTRODUÇÃO

Relatório apresentado a disciplina de Laboratório de Sistemas Térmicos da Universidade Católica de Minas Gerais, abordando os conceitos fundamentais de condutividade térmica dos materiais e como essa propriedade se relaciona com a lei de Fourier.

2 OBJETIVO

2.1 Objetivo Geral

Determinar experimentalmente o coeficiente de condutividade térmica do Cobre.

2.2 Objetivos Específicos

Traçar a curva temperatura em função da posição na barra de Cobre e determinar a sua inclinação;
Calcular a condutividade térmica do Cobre através da Lei de Fourier;
Comparar o valor da condutividade térmica do Cobre obtida no experimento com os valores encontrados na literatura;

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Segundo Incropera (1996), o calor é uma forma de energia em trânsito que pode ser transferida por condução através de um material. Na condução a energia, na forma térmica, é transmitida pelas moléculas e átomos de uma substância devido a um gradiente de temperatura em uma região. A condutividade térmica, definida pela letra (K), é a quantificação da habilidade que um material possui de proporcionar essa transmissão de calor por condução.
Para o

(1)

Onde:

= Força resistente [N];
R = Raio da esfera [m];
V = Velocidade da esfera em relação ao fluido [] = Viscosidade absoluta do fluido [Pa.s]

Para utilizar a Lei de Stokes na prática do viscosímetro, deve-se garantir que o escoamento não seja turbulento, ou seja, a velocidade de queda deve ser pequena o suficiente para que o número de Reynolds seja menor que 1 ou um pouco maior.
Para calcular o número de Reynolds utiliza-se a seguinte expressão:

(2)

Onde:

= densidade do fluido;
V= Velocidade do escoamento;
D= dimensão característica do corpo; Viscosidade absoluta do fluido.