60 termometria, calorimetria e transmissão de calor

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  • Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

    1

    CURSO DE FORMAO DE OPERADORES DE REFINARIAFSICA APLICADA

    TERMOMETRIA, CALORIMETRIA E TRANSMISSO DE CALOR

  • 2Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

  • Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

    3

    CURITIBA2002

    FSICA APLICADA

    TERMOMETRIA, CALOMETRIA E TRANSMISSO DECALOR

    PAULO ROBERTO FIATTE CARVALHO

    EQUIPE PETROBRAS

    Petrobras / Abastecimento

    UNS: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC, RECAP, SIX, REVAP

  • 4Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

    530 Carvalho, Paulo Roberto Fiatte.C331 Curso de formao de operadores de refinaria: fsica aplicada, termometria,

    calometria e transmisso de calor / Paulo Roberto Faitte Carvalho. Curitiba :PETROBRAS : UnicenP, 2002.

    40 p. : il. color. ; 30 cm.

    Financiado pelas UN: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC, RECAP,SIX, REVAP.

    1. Fsica. 2. Termometria. 3. Calorimetria. 4. Transmisso de calor. I. Ttulo.

  • Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

    5

    Apresentao

    com grande prazer que a equipe da Petrobras recebe voc.Para continuarmos buscando excelncia em resultados,

    diferenciao em servios e competncia tecnolgica, precisamosde voc e de seu perfil empreendedor.

    Este projeto foi realizado pela parceria estabelecida entre oCentro Universitrio Positivo (UnicenP) e a Petrobras, representadapela UN-Repar, buscando a construo dos materiais pedaggicosque auxiliaro os Cursos de Formao de Operadores de Refinaria.Estes materiais mdulos didticos, slides de apresentao, planosde aula, gabaritos de atividades procuram integrar os saberes tc-nico-prticos dos operadores com as teorias; desta forma no po-dem ser tomados como algo pronto e definitivo, mas sim, como umprocesso contnuo e permanente de aprimoramento, caracterizadopela flexibilidade exigida pelo porte e diversidade das unidades daPetrobras.

    Contamos, portanto, com a sua disposio para buscar outrasfontes, colocar questes aos instrutores e turma, enfim, aprofundarseu conhecimento, capacitando-se para sua nova profisso naPetrobras.

    Nome:

    Cidade:

    Estado:

    Unidade:

    Escreva uma frase para acompanh-lo durante todo o mdulo.

  • 6Termometria, Calorimetria e Transmisso de Calor

    Sumrio1 TERMOMETRIA ......................................................................................................................................... 7

    1.1 Introduo .............................................................................................................................................. 71.2 Termmetros de gases ............................................................................................................................ 71.3 Termmetros metlicos .......................................................................................................................... 81.4 Pirmetro tico ...................................................................................................................................... 81.5 Termmetros de termopar ...................................................................................................................... 81.6 Dilatao trmica ................................................................................................................................... 81.7 Escalas termomtricas .......................................................................................................................... 10

    1.7.1 Escala Kelvin ............................................................................................................................ 101.7.2 Converso entre as escalas ....................................................................................................... 11

    2 CALORIMETRIA ....................................................................................................................................... 122.1 Energia Trmica ................................................................................................................................... 122.2 Calor .................................................................................................................................................. 122.3 Formas de Calor .................................................................................................................................. 122.4 A caloria .............................................................................................................................................. 132.5 Capacidade trmica .............................................................................................................................. 132.6 Calor especfico ................................................................................................................................... 132.7 Relao entre calor especfico e capacidade trmica ........................................................................... 142.8 Quantidade de calor sensvel ............................................................................................................... 152.9 Trocas de calor ..................................................................................................................................... 152.10 Calor latente ......................................................................................................................................... 152.11 Mudana de fase .................................................................................................................................. 162.12 Tipos de Vaporizao ........................................................................................................................... 162.13 Leis gerais de mudana ........................................................................................................................ 162.14 Curvas de aquecimento ou resfriamento .............................................................................................. 172.15 Influncia da presso na mudana de fase ........................................................................................... 17

    2.15.1 Curva de fuso .......................................................................................................................... 172.15.2 Curva de Vaporizao ............................................................................................................... 182.15.3 Temperatura Crtica .................................................................................................................. 182.15.4 Curva de sublimao ................................................................................................................ 18

    3 TRANSMISSO DO CALOR ................................................................................................................... 193.1 Conduo trmica ................................................................................................................................ 193.2 Fluxo de calor ...................................................................................................................................... 193.3 Lei da conduo trmica ou Lei de Fourier ......................................................................................... 203.4 Coeficiente de condutibilidade trmica ............................................................................................... 203.5 Fluxo radial de calor ............................................................................................................................ 203.6 Conveco trmica ............................................................................................................................... 213.7 Relao entre densidade e calor ........................................................................................................... 22

    3.7.1 Correntes de Conveco ........................................................................................................... 223.8 Transferncia de calor por conveco de uma placa ........................................................................... 223.9 Irradiao trmica ................................................................................................................................ 233.10 Lei de Stefan-Boltzmann ..................................................................................................................... 233.11 Trocadores de calor ............................................................................................................................. 24

    3.11.1 Troca de calor pela mistura dos fluidos .................................................................................... 243.11.2 Troca Trmica por Contato entre os Fluidos ............................................................................ 243.11.3 Troca trmica com armazenagem intermediria ....................................................................... 243.11.4 Troca trmica atravs de uma parede que separa os fluidos ..................................................... 24

    3.12 Classificao dos Recuperadores quanto Compaticidade ................................................................. 253.13 Aletas .................................................................................................................................................. 253.14 Ponto de fulgor .................................................................................................................................... 263.15 Ponto de Fluidez .................................................................................................................................. 263.16 Incrustaes ........................................................................