Medição de Condutibilidade Térmica

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1 Medição de Condutibilidade Térmica Relatório de trabalho Nº: /16 Cliente: José Luis Faria Fernades Contacto no cliente: José Luis Faria Fernades Contacto no CTCV: J. Valente de Almeida / Filipe Ferreira Período de Realização do Trabalho: Janeiro a Fevereiro de 2016 Proj. nº Rel. nº 1 Revisão: 0 Data: Fevereiro de 2016

2 ÍNDICE OBJECTIVO MEMÓRIA DESCRITIVA TERMOS, DEFINIÇÕES E SÍMBOLOS PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ESPECIFICAÇÕES DO EQUIPAMENTO DE ENSAIO - HOLOMETRIX C-MATIC TCA PREPARAÇÃO DAS AMOSTRAS RESULTADOS E DISCUSSÃO... 5 VA/FF Página 2 de 7

3 Medição da Condutibilidade Térmica José Luis Faria Fernades Objectivo Ensaio de determinação de Condutibilidade Térmica de duas amostras uma de Latex Natural e Latex Sintético. 1. Memória Descritiva O Sr José Luis Faria Fernades, solicitou ao CTCV o estudo da condutibilidade térmica. A condutibilidade térmica é medida com base na Lei de Fourier usando um medidor de fluxo de calor. 2. Termos, definições e símbolos Condutibilidade térmica do material - é uma propriedade térmica típica de um material, que mede a quantidade de calor por unidade de tempo que atravessa uma camada de espessura desse material por unidade de diferença de temperatura entre as suas duas faces. Resistência térmica de um elemento de construção é o inverso da quantidade de calor por unidade de tempo e por unidade de área que atravessa o elemento de construção por unidade de diferença de temperatura entre as suas duas faces. Propriedade que mede a resistência do elemento à transmissão de calor. 3. Procedimento experimental A amostra e um transdutor de fluxo de calor (HFT) são colocados entre duas placas a diferentes temperaturas de forma a produzir um fluxo de calor (Figura). A montagem é isolada termicamente e mantida a uma temperatura intermédia para minimizar a dissipação de calor na espessura da amostra. A reprodutibilidade da resistência térmica nas áreas de contacto entre os pratos e a amostra é assegurada com a aplicação e manutenção de uma pressão controlada à montagem. VA/FF Página 3 de 7

4 Em estado estacionário, as temperaturas das superfícies que contactam com a amostra são medidas através de termopares e o calor medido pelo HFT. Pela lei de Fourier, o calor medido é proporcional à resistência térmica da amostra e nas interfaces com os pratos. A proporcionalidade é obtida através de uma calibração do sistema com amostras de condutibilidade térmica conhecida, realizada nas mesmas condições, para que a resistência nos contactos da superfície da amostra sejam reprodutíveis Especificações do equipamento de ensaio - Holometrix C-Matic TCA200. Tamanho da amostra Diâmetro 50 mm Espessura 0,1 a 20 mm Gama de temperaturas da amostra 20 a 200 ºC Gama de condutibilidade térmica recomendada 0,1 a 10 W m-1 K-1 Gama de resistência térmica 0,001 a 0,040 m 2 K W-1 Carga de compressão 150 kpa Exactidão e reprodutibilidade 2 a 5 R > 0,005 m 2 K W-1 5 a 10 R < 0,005 m 2 K W-1 O ensaio é realizado segundo o método descrito nas normas ASTM C e E VA/FF Página 4 de 7

5 3.2. Preparação das amostras Foram rectificadas, amostras de 50 mm de diâmetro e 7,0mm (Latex Natural) e 6,5mm (Latex Sintético) de espessura (valor médio): Figura 1 Latex Natural, Ref.ª Slatex Rev.6K Provete 1 Figura 2 Latex Sintético Ref.ª Slatex Ver.6K Br Provete 2 4. Resultados e Discussão Do ensaio realizado obteve-se o seguinte resultado: Teste: Condutibilidade Térmica Norma: ASTM C e E Data de início: 27/01/2016 Data de fim: 27/01/2016 Cliente: José Luis Faria Fernades Produto: Provetes (Latex Natural ~7,0 mm); (Latex Sintético ~6,5 mm); Provete Propriedades Térmicas Temperatura, ºC Condutibilidade Térmica, W/mK Resistência Térmica, m 2 K/W Latex Natural, Ref.ª Slatex Rev.6K Provete VA/FF Página 5 de 7

6 Figura 2 Latex Sintético Ref.ª Slatex Ver.6K Br Provete No quadro seguinte podemos analisar a condutibilidade térmica para uma temperatura de 10ºC Provete Latex Natural, Ref.ª Slatex Rev.6K Provete 1 Temperatura, ºC Propriedades Térmicas Condutibilidade Térmica, W/m.K 10 0,180 Figura 2 Latex Sintético Ref.ª Slatex Ver.6K Br Provete ,303 Nas figuras seguintes pode-se ver a influência da Temperatura na Condutibilidade Térmica do material. Figura 3 Influência da Temperatura na Condutibilidade Térmica do Provete 1 - Latex Natural, Ref.ª Slatex Rev.6K VA/FF Página 6 de 7

7 Figura 4 Influência da Temperatura na Condutibilidade Térmica do Provete 2 - Latex Sintético Ref.ª Slatex Ver.6K Br Coimbra, 11 de Fevereiro de 2016 Joaquim Valente de Almeida Laboratórios de Ensaios de Produtos Filipe Ferreira Laboratórios de Ensaios de Produtos VA/FF Página 7 de 7