Princípios da Placa Quente Protegida

1 Objetivo, campo de aplicação e restrições

1.1 Objetivo

Esta Norma descreve um método absoluto para a determinação, em regime permanente, da resistência e da condutividade térmicas de materiais sólidos, usando-se a aparelhagem denominada de placa quente protegida, tendo a placa uma largura total ou diâmetro acima de 200 mm e uma largura do anel de guarda entre 1/4 e 1/6 do diâmetro ou da largura total.

1.2 Campo de aplicação

O método se aplica para a medição, em regime permanente, da resistência e da condutividade térmicas de materiais sólidos ou granulares, compactados ou não, nas seguintes faixas:

1. resistência térmica (R) acima de 0,02 m²K/W;
2. condutividade térmica (l) abaixo de 2 W/(m K).

1.3 Restrições na determinação da condutividade térmica

Os materiais para os quais este método é aplicado podem ser divididos em três categorias, como segue:

1. materiais homogêneos e isotrópicos, através dos quais o calor é transmitido somente pelo sólido, tais como plásticos densos, borrachas e vidros;
2. materiais porosos termicamente homogêneos, através dos quais o calor pode ser transmitido por uma combinação dos processos de condução, convecção e radiação, como no caso de materiais fibrosos, celulares e granulares;
3. materiais termicamente não homogêneos, através dos quais o calor pode ser transmitido por condução ou uma combinação de modos como no item b, formando estruturas compostas de modo que o transporte de calor não seja uniforme através dos mesmos.

Nota: Materiais termicamente homogêneos no contexto desta seção são materiais cuja condutividade térmica em qualquer temperatura não seja afetada por uma mudança no gradiente de temperatura, na espessura ou na área dos corpos-de-prova. Materiais que contém uma distribuição aleatória de inclusões ou cavidades de pequenas dimensões em relação a espessura dos corpos-de-prova são considerados como homogêneos. Este, porém, não é o caso de corpos-de-prova compostos que distorcem a distribuição do fluxo de calor.

A condutividade térmica pode ser considerada como propriedade intrínseca dos materiais classificados na categoria (a) e nenhuma restrição se aplica à sua determinação por este método.

Por outro lado a condutividade térmica não pode ser considerada como propriedade intrínseca dos materiais classificados na categoria (b). Porém, considerando que estes materiais são termicamente homogêneos, o conceito de uma condutividade térmica pode ser empregado para descrever o seu comportamento em aplicações práticas diversas.

O comportamento de materiais termicamente não homogêneos, categoria (c), não pode em nenhuma circunstância ser descrito em termos de condutividade térmica. Somente se pode fazer referência a uma resistência térmica dos corpos-de-prova sob as condições de ensaio, ou seja, a uma espessura, a um gradiente de temperatura e emissividades particulares das superfícies envolvidas.

Para materiais isolantes de baixa densidade, nos quais a radiação é um modo importante de transferência de calor, a espessura dos corpos-de-prova pode influenciar no valor da propriedade medida. A metodologia de ensaio destes materiais é detalhada nas normas ASTM C-177 e BS 874.

http://www.labeee.ufsc.br/conforto/textos/termica/t4-termica/texto4-0299.html

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