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Combustível Diesel – Densidade – Ponto de Fusão – Condutividade Térmica

Sobre o Combustível Diesel

Em geral, o óleo diesel é qualquer combustível líquido projetado especificamente para uso em motores diesel, cuja ignição do combustível ocorre, sem faísca, como resultado da compressão da mistura de ar de entrada e, em seguida, da injeção do combustível. Atualmente, a principal fonte de combustível para veículos rodoviários é o petróleo. O petróleo é um líquido fóssil natural que compreende uma mistura complexa de hidrocarbonetos de vários pesos moleculares juntamente com vários outros compostos orgânicos. Esses componentes são separados por destilação fracionada em uma refinaria de petróleo para produzir gasolina, óleo diesel, querosene e outros produtos. 

preço da força da densidade das propriedades do combustível diesel

Resumo

Nome Combustível Diesel
Fase em STP líquido
Densidade 850 kg/m3
Resistência à tração N/D
Força de rendimento N/D
Módulo de elasticidade de Young N/D
Dureza Brinell N/D
Ponto de fusão N/D
Condutividade térmica 0,13 W/mK
Capacidade de calor 2100 J/gK
Preço 1,1 $/kg

Densidade do Combustível Diesel

As densidades típicas de várias substâncias estão à pressão atmosférica. A densidade é definida como a massa por unidade de volume. É uma propriedade intensiva, que é matematicamente definida como massa dividida pelo volume: ρ = m/V.

Em palavras, a densidade (ρ) de uma substância é a massa total (m) dessa substância dividida pelo volume total (V) ocupado por essa substância. A unidade padrão do SI é quilogramas por metro cúbico (kg/m3). A unidade padrão inglesa é libras de massa por pé cúbico (lbm/ft3).

A densidade do Combustível Diesel é de 850 kg/m3.

Exemplo: Densidade

Calcule a altura de um cubo feito de Combustível Diesel, que pesa uma tonelada métrica.

Solução:

A densidade é definida como a massa por unidade de volume. É matematicamente definido como massa dividida pelo volume: ρ = m/V.

Como o volume de um cubo é a terceira potência de seus lados (V = a3), a altura desse cubo pode ser calculada:

densidade do material - equação

A altura desse cubo é então a = 1,056 m.

Densidade de Materiais

Tabela de Materiais - Densidade de Materiais

Propriedades Térmicas do Combustível Diesel

Combustível Diesel – Ponto de Fusão

O ponto de fusão do Combustível Diesel é N/A.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.

Combustível Diesel – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Combustível Diesel é 0,13 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:

condutividade térmica - definição

A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.

Combustível Diesel – Calor Específico

O calor específico do Combustível Diesel é 2100 J/g K.

Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas cvcp são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v)entalpia h(T, p), respectivamente: 

onde os subscritos vp denotam as variáveis ​​mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades cvcp são chamadas de calores específicos (ou capacidades de calor) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema à quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.

Exemplo: cálculo de transferência de calor

Combustível Diesel - Condutividade TérmicaA condutividade térmica é definida como a quantidade de calor (em watts) transferida através de uma área quadrada de material de determinada espessura (em metros) devido a uma diferença de temperatura. Quanto menor a condutividade térmica do material, maior a capacidade do material de resistir à transferência de calor.

Calcule a taxa de fluxo de calor através de uma parede de 3 m x 10 m de área (A = 30 m2). A parede tem 15 cm de espessura (L1) e é feita de Combustível Diesel com condutividade térmica  de k 1 = 0,13 W/mK (isolante térmico ruim). Suponha que as temperaturas interna e externa  sejam 22 °C e -8 °C, e os  coeficientes de transferência de calor por convecção nos lados interno e externo sejam h1 = 10 W/m2K e h2 = 30 W/m2K, respectivamente. Note-se que estes coeficientes de convecção dependem especialmente das condições ambientais e interiores (vento, humidade, etc.).

Calcule o fluxo de calor (perda de calor) através desta parede.

Solução:

Como foi escrito, muitos dos processos de transferência de calor envolvem sistemas compostos e até envolvem uma combinação de condução e convecção. Com esses sistemas compostos, muitas vezes é conveniente trabalhar com um coeficiente global de transferência de calorconhecido como fator U. O fator U é definido por uma expressão análoga à lei de resfriamento de Newton:

Cálculo da transferência de calor - lei de resfriamento de Newton

O coeficiente global de transferência de calor está relacionado com a resistência térmica total e depende da geometria do problema.

Assumindo a transferência de calor unidimensional através da parede plana e desconsiderando a radiação, o coeficiente global de transferência de calor pode ser calculado como:

Cálculo de transferência de calor - fator U

coeficiente global de transferência de calor é então: U = 1 / (1/10 + 0,15/0,13 + 1/30) = 0,78 W/m2 K

O fluxo de calor pode então ser calculado simplesmente como: q = 0,78 [W/m2K] x 30 [K] = 23,31 W/m2

A perda total de calor através desta parede será: qperda = q . A = 23,31 [P/m2] x 30 [m2] = 699,2 W

Ponto de fusão dos Materiais

Tabela de Materiais - Ponto de Fusão

Condutividade Térmica dos Materiais

Tabela de Materiais - Condutividade Térmica

Capacidade de Calor dos Materiais

Tabela de Materiais - Capacidade de Calor

Resistência dos Materiais

Tabela de Materiais - Resistência dos Materiais

Elasticidade dos Materiais

Tabela de Materiais - Elasticidade dos Materiais

Dureza dos Materiais

Tabela de Materiais - Dureza dos Materiais