por Watanabe

A

Condutividade

 

Os materiais apresentam características distintas e alguns deixam passar mais calor que os outros.

 

Da energia do sol que chega na cobertura (seja telhado, seja laje ou outro tipo de cobertura), uma parte é refletida e outra absorvida. Da parte absorvida, uma parcela é dissipada e outra passada para o interior da casa.

 

Chama-se CONDUTIVIDADE a propriedade de um certo material de permitir a passagem de calor.

A unidade de medida da Condutividade é o W/m⁰C, isto é, Watt por metro por graus Celsius e o símbolo é a letra grega lâmbida ().

Veja uma tabela com a condutividade de alguns materiais:

 

SEQ	MATERIAL
1	Aço	52,00
2	Água	0,58
3	Alumínio	237
4	Ar	0,026
5	Ardósia	2,10
6	Areia	0,49
7	Argamassa (Cal e Cimento)	0,65 ~1,05
8	Argila Compacta	1,15
9	Argila Fofa	0,52
10	Asfalto (concreto asfáltico)	1,15
11	Asfalto	0,70
12	Basalto	3,50
13	Betume	0,20
14	Bloco de Concreto	0,91
15	Borracha	0,16
16	Borracha Sintética	4,0
17	Cerâmica	0,46
18	Chumbo	35,00
19	Cimento	0,29
20	Cimento-Amianto	0,65
21	Cobre	380,00
22	Concreto Simples	1,28
23	Concreto Armado	1,75
24	Concreto com Argila Expandida	0,85
25	Concreto Celular	0,05~0,50
26	Cortiça Comprimida	0,10
27	Cortiça em Placas	0,04
28	Feltro	0,05
29	Ferro Fundido	56,00
30	Fibra de Vidro	0,033
31	Gesso aplicado	0,50
32	Gesso em Placa	0,35
33	Granito	3,50
34	Lã de Rocha	0,04
35	Lã de Vidro	0,04
36	Latão	110,00
37	Madeira Aglomerada	0,10
38	Madeira Compensada	0,20
39	Madeira Leve (balsa)	0,05
40	Madeira Pinho	0,12
41	Madeira Maciça	0,23
42	Mármore	2,50
43	Ouro	318
44	Papelão	0,08
45	Papelão Corrugado	0,10
46	Pedregulho	2,35
47	Pixe	0,70
48	Poliestireno Extrudado	0,03
49	Poliestireno Expandido ISOPOR	0,04
50	Poliuretano	0,020
51	Prata	429
52	Solo Natural (argila+areia)	0,80
53	Solo Seco	0,30
54	Solo Úmido	2,00
55	Telha Cerâmica	0,93
56	Telha de fibro-cimento	0,65
57	Tijolo Maciço ou Cerâmico	0,72
58	Vidro	0,80
59	Zinco	112,00

 

 

 

COMO CALCULAR:

 

Dada uma peça constituída de um certo material com coeficiente de condutividade , uma certa espessura e que possui um estado de temperaturas, na face superior te e na face inferior t1, qual será a quantidade de energia que passa por esta peça?

Fórmula: Q = [(t_e - t_i) x S x ] / e

 

ONDE:

q = quantidade de energia que passa pela peça

t_e = temperatura da face externa

t_i = temperatura da face interna

S = área da superfície estudada (geralmente 1 m2)

e = espessura da peça

= condutividade térmica do material

EXEMPLO 1 - Cálculo do calor que passa por uma Telha Cerâmica:

= condutividade térmica da cerâmica = 0,93

e = espessura da telha = 0,9 cm

S = Tamanho da telha = 20 X 30 cm = 600 cm²

t_e - t_i = Diferença de temperatura = 40 - 15 = 25⁰C

 

q = 0,93 X 600 X 25 / 0,9 = 15.500 calorias por segundo = 1,5 kcal/s

Deve-se tomar o cuidado de verificar se este estado de temperaturas é "permanente" pois na prática, a temperatura externa seja mantida dem 40⁰C, a temperatura interna, pela própria ação do calor que passa, tende a se elevar.

 

EXEMPLO 2 - Cálculo do calor que passa por uma parede de tijolo de barro:

 

Parede formada por tijolo de barro inteiro mais dois revestimentos de argamassa.

Da argamassa:

= condutividade térmica da argamassa = 0,90

e = espessura da argamassa = 2 cm

S = Tamanho da parede = 100 X 100 cm = 10.000 cm²

t_e - t_i = Diferença de temperatura = 40 - 15 = 25⁰C

Do tijolo:

= condutividade térmica do tijolo de barro = 0,72

e = espessura do tijolo = 25 cm

S = Tamanho da parede = 100 X 100 cm = 10.000 cm²

t_e - t_i = Diferença de temperatura = 40 - 15 = 25⁰C

Neste caso devemos compor os s e obter um Coeficiente Global de Transmissão K. A fórula é:

 

1/K = e₁/₁ + e₂/₂ + .... + e_n/_n

 

1/K = 2/0,90 + 25/0,72 + 2/0,90

K = 0,025

 

q = 0,025 X 10.000 X 25 = 6.250 cal por segundo = 6,25 kcal/s

 

EXEMPLO 3 - Cálculo do calor que passa por uma telha sanduiche de chapa metálica e isopor.

:

Da chapa metálica (aço):

= condutividade térmica do aço = 52

e = espessura da chapa = 0,2 cm

S = Tamanho da telha = 100 X 100 cm = 10.000 cm²

t_e - t_i = Diferença de temperatura = 40 - 15 = 25⁰C

Do isopor:

= condutividade térmica do isopor = 0,04

e = espessura do isopor = 7 cm

S = Tamanho da telha = 100 X 100 cm = 10.000 cm²

t_e - t_i = Diferença de temperatura = 40 - 15 = 25⁰C

Neste caso devemos compor os s e obter um Coeficiente Global de Transmissão K. A fórula é:

1/K = e₁/₁ + e₂/₂ + .... + e_n/_n

1/K = 0,2/52 + 7/0,04 + 0,2/52

1/K = 0,0038 + 175 + 0,0038

1/K = 175,007

K = 0,0057

 

q = 0,00579 X 10.000 X 25 = 1.425 cal por segundo = 1,4 kcal/s

 

 

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