{"id":117231,"date":"2022-09-11T13:58:05","date_gmt":"2022-09-11T12:58:05","guid":{"rendered":"https:\/\/material-properties.org\/pet-densidade-resistencia-ponto-de-fusao-condutividade-termica\/"},"modified":"2022-10-12T07:15:38","modified_gmt":"2022-10-12T06:15:38","slug":"pet-densidade-resistencia-ponto-de-fusao-condutividade-termica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/material-properties.org\/pt-br\/pet-densidade-resistencia-ponto-de-fusao-condutividade-termica\/","title":{"rendered":"PET – Densidade – Resist\u00eancia – Ponto de Fus\u00e3o – Condutividade T\u00e9rmica"},"content":{"rendered":"

Sobre o PET<\/span><\/h2>\n

O polietileno tereftalato, comumente abreviado como PET, PETE, \u00e9 a resina polim\u00e9rica termopl\u00e1stica mais comum da fam\u00edlia do poli\u00e9ster e \u00e9 utilizado em fibras para roupas, recipientes para l\u00edquidos e alimentos.\u00a0O poli\u00e9ster de tereftalato de polietileno \u00e9 um material duro, r\u00edgido, forte e dimensionalmente est\u00e1vel que absorve muito pouca \u00e1gua.\u00a0

<\/div><\/span>\"Pre\u00e7o<\/a>
<\/div><\/span><\/p>\n

Resumo<\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Nome<\/span><\/td>\nPET<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Fase em STP<\/span><\/td>\ns\u00f3lido<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Densidade<\/span><\/td>\n1350 kg\/m3<\/sup><\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o<\/span><\/td>\n150 MPa<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
For\u00e7a de rendimento<\/span><\/td>\n40 MPa<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
M\u00f3dulo de elasticidade de Young<\/span><\/td>\n9 GPa<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Dureza Brinell<\/span><\/td>\n20 BHN<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Ponto de fus\u00e3o<\/span><\/td>\n267 \u00b0C<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Condutividade t\u00e9rmica<\/span><\/td>\n0,3 W\/mK<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Capacidade de calor<\/span><\/td>\n1250 J\/gK<\/span><\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Pre\u00e7o<\/span><\/td>\n0,8 $\/kg<\/span><\/strong><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/div><\/span><\/p>\n

Densidade de PET<\/span><\/h2>\n

As densidades t\u00edpicas de v\u00e1rias subst\u00e2ncias est\u00e3o \u00e0 press\u00e3o atmosf\u00e9rica.\u00a0<\/span>A densidade<\/span><\/strong><\/a> \u00e9 definida como a <\/span>massa por unidade de volume<\/span><\/strong>.\u00a0\u00c9 uma <\/span>propriedade intensiva<\/span><\/strong>, que \u00e9 matematicamente definida como massa dividida pelo volume:\u00a0<\/span>\u03c1 = m\/V.<\/span><\/strong><\/p>\n

Em palavras, a densidade (\u03c1) de uma subst\u00e2ncia \u00e9 a massa total (m) dessa subst\u00e2ncia dividida pelo volume total (V) ocupado por essa subst\u00e2ncia.\u00a0A unidade padr\u00e3o do SI \u00e9 <\/span>quilogramas por metro c\u00fabico<\/span><\/strong> (<\/span>kg\/m<\/span>3<\/span><\/sup><\/strong>).\u00a0A unidade padr\u00e3o inglesa \u00e9 <\/span>libras de massa por p\u00e9 c\u00fabico<\/span><\/strong> (<\/span>lbm\/ft<\/span>3<\/span><\/sup><\/strong>).<\/span><\/p>\n

A densidade do PET \u00e9 de\u00a0<\/span>1350 kg\/m<\/span>3<\/span><\/sup>.<\/span><\/strong><\/p>\n

Exemplo: Densidade<\/span><\/h3>\n

Calcule a altura de um cubo feito de PET, que pesa uma tonelada m\u00e9trica.<\/span><\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/span><\/strong><\/p>\n

A densidade<\/span><\/strong> \u00e9 definida como a\u00a0<\/span>massa por unidade de volume<\/span><\/strong>.\u00a0\u00c9 matematicamente definido como massa dividida pelo volume:\u00a0<\/span>\u03c1 = m\/V.<\/span><\/strong><\/p>\n

Como o volume de um cubo \u00e9 a terceira pot\u00eancia de seus lados (V = a<\/span>3<\/span><\/sup>), a altura desse cubo pode ser calculada:<\/span><\/p>\n

\"densidade<\/a><\/p>\n

A altura desse cubo \u00e9 ent\u00e3o\u00a0<\/span>a = 0,91 m<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

<\/div>
\n

<\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

Densidade de Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/p>\n

<\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

<\/span><\/p><\/div><\/div>

<\/div><\/span><\/p>\n

Propriedades Mec\u00e2nicas do PET<\/span><\/h2>\n

For\u00e7a do PET<\/span><\/h3>\n

Na mec\u00e2nica dos materiais, a\u00a0<\/span>resist\u00eancia de um material<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica.\u00a0<\/span>A resist\u00eancia dos materiais<\/span><\/strong>\u00a0considera basicamente a rela\u00e7\u00e3o entre as\u00a0<\/span>cargas externas<\/span><\/strong>\u00a0aplicadas a um material e a\u00a0<\/span>deforma\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0resultante ou altera\u00e7\u00e3o nas dimens\u00f5es do material.\u00a0Ao projetar estruturas e m\u00e1quinas, \u00e9 importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resist\u00eancia adequada para resistir \u00e0s cargas ou for\u00e7as aplicadas e manter sua forma original.<\/span><\/p>\n

A resist\u00eancia de um material<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 a sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica.\u00a0Para tens\u00e3o de tra\u00e7\u00e3o, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar \u00e9 conhecida como resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final (UTS).\u00a0<\/span>O limite de escoamento<\/span><\/a> ou tens\u00e3o de escoamento \u00e9 a propriedade do material definida como a tens\u00e3o na qual um material come\u00e7a a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento \u00e9 o ponto onde a deforma\u00e7\u00e3o n\u00e3o linear (el\u00e1stica + pl\u00e1stica) come\u00e7a.\u00a0No caso de tens\u00e3o de tra\u00e7\u00e3o de uma barra uniforme (curva tens\u00e3o-deforma\u00e7\u00e3o), a\u00a0<\/span>lei de Hooke<\/span><\/b><\/a>\u00a0descreve o comportamento de uma barra na regi\u00e3o el\u00e1stica.\u00a0O\u00a0<\/span>m\u00f3dulo de elasticidade de Young<\/span><\/a>\u00a0\u00e9 o m\u00f3dulo de elasticidade para tens\u00f5es de tra\u00e7\u00e3o e compress\u00e3o no regime de elasticidade linear de uma deforma\u00e7\u00e3o uniaxial e geralmente \u00e9 avaliado por ensaios de tra\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span>Resist\u00eancia dos Materiais<\/span><\/a><\/p>\n

Resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final do PET<\/span><\/h3>\n

A resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final do PET \u00e9 de 150 MPa.<\/span><\/p>\n

For\u00e7a de rendimento do PET<\/span><\/h3>\n

O limite de escoamento do PET<\/span>\u00a0<\/strong>\u00e9 de 40 MPa.<\/span><\/p>\n

M\u00f3dulo de Elasticidade do PET<\/span><\/h3>\n

O m\u00f3dulo de elasticidade de Young do PET \u00e9 de 9 GPa.<\/span><\/p>\n

Dureza do PET<\/span><\/h3>\n

Na ci\u00eancia dos materiais, a <\/span>dureza<\/span><\/strong><\/a> \u00e9 a capacidade de suportar <\/span>o recuo da superf\u00edcie<\/span><\/strong>\u00a0(<\/span>deforma\u00e7\u00e3o pl\u00e1stica localizada<\/span><\/strong>) e\u00a0<\/span>arranh\u00f5es<\/span><\/strong>.\u00a0<\/span>O teste de dureza Brinell<\/span><\/strong><\/a> \u00e9 um dos testes de dureza de indenta\u00e7\u00e3o, que foi desenvolvido para testes de dureza.\u00a0Nos testes Brinell, um <\/span>penetrador esf\u00e9rico<\/span><\/strong>\u00a0duro \u00e9 for\u00e7ado sob uma carga espec\u00edfica na superf\u00edcie do metal a ser testado.<\/span><\/p>\n

O <\/span>n\u00famero de dureza Brinell<\/span><\/strong> (HB) \u00e9 a carga dividida pela \u00e1rea da superf\u00edcie da indenta\u00e7\u00e3o.\u00a0O di\u00e2metro da impress\u00e3o \u00e9 medido com um microsc\u00f3pio com uma escala sobreposta.\u00a0O n\u00famero de dureza Brinell \u00e9 calculado a partir da equa\u00e7\u00e3o:<\/span><\/p>\n

\"n\u00famero<\/a><\/p>\n

A dureza Brinell do PET \u00e9 de aproximadamente 20 BHN (convertido).<\/span><\/p>\n

Veja tamb\u00e9m:\u00a0<\/span>Dureza dos Materiais<\/span><\/a><\/p>\n

Exemplo: For\u00e7a<\/span><\/h3>\n

Suponha uma haste de pl\u00e1stico, que \u00e9 feita de PET.\u00a0Esta haste de pl\u00e1stico tem uma \u00e1rea de se\u00e7\u00e3o transversal de 1 cm<\/span>2<\/span><\/sup>.\u00a0Calcule a for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para atingir a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final para este material, que \u00e9: UTS = 150 MPa.<\/span><\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/span><\/p>\n

A tens\u00e3o (\u03c3)<\/span><\/strong> pode ser igualada \u00e0 carga por unidade de \u00e1rea ou \u00e0 for\u00e7a (F) aplicada por \u00e1rea de se\u00e7\u00e3o transversal (A) perpendicular \u00e0 for\u00e7a como:<\/span><\/p>\n

\"resist\u00eancia<\/a><\/p>\n

portanto, a for\u00e7a de tra\u00e7\u00e3o necess\u00e1ria para atingir a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o final \u00e9:<\/span><\/p>\n

F<\/span><\/strong> = UTS x A = 150 x 10<\/span>6<\/span><\/sup>\u00a0x 0,0001 =\u00a0<\/span>15000 N<\/span><\/strong><\/p>\n

<\/div>
\n

Resist\u00eancia dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

Elasticidade dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

Dureza dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a>\u00a0 <\/span><\/p><\/div><\/div>

<\/div><\/span><\/p>\n

Propriedades T\u00e9rmicas do PET<\/span><\/h2>\n

PET – Ponto de Fus\u00e3o<\/span><\/h3>\n

O ponto de fus\u00e3o do PET \u00e9 267\u00a0<\/span><\/strong>\u00b0C<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Observe que esses pontos est\u00e3o associados \u00e0 press\u00e3o atmosf\u00e9rica padr\u00e3o.\u00a0Em geral, a <\/span>fus\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 uma\u00a0<\/span>mudan\u00e7a de fase<\/span><\/strong>\u00a0de uma subst\u00e2ncia da fase s\u00f3lida para a l\u00edquida.\u00a0O <\/span>ponto de fus\u00e3o<\/span><\/strong>\u00a0de uma subst\u00e2ncia \u00e9 a temperatura na qual essa mudan\u00e7a de fase ocorre.\u00a0O <\/span>ponto de fus\u00e3o <\/span><\/strong>tamb\u00e9m define uma condi\u00e7\u00e3o na qual o s\u00f3lido e o l\u00edquido podem existir em equil\u00edbrio.\u00a0Para v\u00e1rios compostos qu\u00edmicos e ligas, \u00e9 dif\u00edcil definir o ponto de fus\u00e3o, pois geralmente s\u00e3o uma mistura de v\u00e1rios elementos qu\u00edmicos.<\/span><\/p>\n

PET – Condutividade T\u00e9rmica<\/span><\/h3>\n

A condutividade t\u00e9rmica do PET \u00e9 de\u00a0<\/span>0,3\u00a0<\/span><\/strong>W\/(m\u00b7K)<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

As caracter\u00edsticas de transfer\u00eancia de calor de um material s\u00f3lido s\u00e3o medidas por uma propriedade chamada <\/span>condutividade t\u00e9rmica<\/span><\/strong>, k (ou \u03bb), medida em\u00a0<\/span>W\/mK<\/span><\/strong>.\u00a0\u00c9 uma medida da capacidade de uma subst\u00e2ncia de transferir calor atrav\u00e9s de um material por <\/span>condu\u00e7\u00e3o<\/span><\/a>.\u00a0Observe que <\/span>a lei de Fourier<\/span><\/strong><\/a> se aplica a toda mat\u00e9ria, independentemente de seu estado (s\u00f3lido, l\u00edquido ou gasoso), portanto, tamb\u00e9m \u00e9 definida para l\u00edquidos e gases.<\/span><\/p>\n

A <\/span>condutividade t\u00e9rmica<\/span><\/strong><\/a> da maioria dos l\u00edquidos e s\u00f3lidos varia com a temperatura.\u00a0Para vapores, tamb\u00e9m depende da press\u00e3o.\u00a0No geral:<\/span><\/p>\n

\"condutividade<\/a><\/p>\n

A maioria dos materiais s\u00e3o quase homog\u00eaneos, portanto, geralmente podemos escrever <\/span>k = k(T)<\/span><\/em><\/strong>.\u00a0Defini\u00e7\u00f5es semelhantes est\u00e3o associadas a condutividades t\u00e9rmicas nas dire\u00e7\u00f5es y e z (ky, kz), mas para um material isotr\u00f3pico a condutividade t\u00e9rmica \u00e9 independente da dire\u00e7\u00e3o de transfer\u00eancia, kx = ky = kz = k.<\/span><\/p>\n

PET – Calor Espec\u00edfico<\/span><\/h3>\n

O calor espec\u00edfico do PET \u00e9\u00a0<\/span><\/strong>1250 J\/g<\/span><\/strong>\u00a0K<\/strong>.<\/span><\/p>\n

Calor espec\u00edfico, ou capacidade calor\u00edfica espec\u00edfica,<\/span><\/strong>\u00a0\u00e9 uma propriedade relacionada \u00e0\u00a0energia interna<\/a><\/strong> que \u00e9 muito importante na termodin\u00e2mica. As\u00a0propriedades intensivas <\/strong>c<\/em><\/strong>v<\/sub><\/em><\/strong> e\u00a0c<\/em><\/strong>p<\/sub><\/em><\/strong> s\u00e3o definidas para subst\u00e2ncias compress\u00edveis puras simples como derivadas parciais da\u00a0energia interna <\/strong>u(T, v)<\/em><\/strong>\u00a0e\u00a0entalpia\u00a0\u00a0<\/strong>h(T, p)<\/em><\/strong>, respectivamente:<\/span>\u00a0<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

onde os subscritos <\/span>v<\/span><\/strong> e\u00a0<\/span>p<\/span><\/strong> denotam as vari\u00e1veis \u200b\u200bmantidas fixas durante a diferencia\u00e7\u00e3o. As propriedades\u00a0<\/span>c<\/span>v<\/span><\/sub> <\/strong>e\u00a0<\/span>c<\/span>p<\/span><\/sub><\/strong>\u00a0s\u00e3o chamadas de\u00a0<\/span>calores espec\u00edficos <\/span><\/strong>(ou <\/span>capacidades t\u00e9rmicas<\/span><\/strong>) porque, sob certas condi\u00e7\u00f5es especiais, elas relacionam a mudan\u00e7a de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transfer\u00eancia de calor. Suas unidades no SI s\u00e3o\u00a0<\/span>J\/kg K<\/span><\/strong>\u00a0ou\u00a0<\/span>J\/mol K<\/span><\/strong>.<\/span><\/p>\n

Exemplo: c\u00e1lculo de transfer\u00eancia de calor<\/span><\/h3>\n

\"PET<\/a>A condutividade t\u00e9rmica \u00e9 definida como a quantidade de calor (em watts) transferida atrav\u00e9s de uma \u00e1rea quadrada de material de determinada espessura (em metros) devido a uma diferen\u00e7a de temperatura.\u00a0Quanto menor a condutividade t\u00e9rmica do material, maior a capacidade do material de resistir \u00e0 transfer\u00eancia de calor.<\/span><\/p>\n

Calcule a taxa de <\/span>fluxo de calor<\/span><\/u> atrav\u00e9s de uma parede de 3 m x 10 m de \u00e1rea (A = 30 m<\/span>2<\/span><\/sup>). A parede tem 15 cm de espessura (L<\/span>1<\/span><\/sub>) e \u00e9 feita de PET com\u00a0<\/span>condutividade t\u00e9rmica<\/span><\/u> de k<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0= 0,3 W\/mK (isolante t\u00e9rmico ruim).\u00a0<\/span>Suponha que as temperaturas<\/span><\/u> interna e externa\u00a0\u00a0\u00a0sejam 22 \u00b0C e -8 \u00b0C, e os <\/span>coeficientes de transfer\u00eancia de calor por convec\u00e7\u00e3o<\/span><\/u> \u00a0nos lados interno e externo sejam h<\/span>1<\/span><\/sub>\u00a0= 10 W\/m<\/span>2<\/span><\/sup>K e h<\/span>2<\/span><\/sub>\u00a0= 30 W\/m<\/span>2<\/span><\/sup>K, respectivamente.\u00a0Note-se que estes coeficientes de convec\u00e7\u00e3o dependem muito especialmente das condi\u00e7\u00f5es ambientais e interiores (vento, humidade, etc.).<\/span><\/p>\n

Calcule o fluxo de\u00a0<\/span>calor (perda de calor)<\/span><\/strong>\u00a0atrav\u00e9s desta parede.<\/span><\/p>\n

Solu\u00e7\u00e3o:<\/span><\/strong><\/p>\n

Como foi escrito, muitos dos processos de transfer\u00eancia de calor envolvem sistemas compostos e at\u00e9 envolvem uma combina\u00e7\u00e3o de <\/span>condu\u00e7\u00e3o<\/span><\/u> e\u00a0<\/span>convec\u00e7\u00e3o<\/span><\/u>. Com esses sistemas compostos, muitas vezes \u00e9 conveniente trabalhar com um\u00a0<\/span>coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/span><\/u><\/strong>,\u00a0<\/span>conhecido<\/span><\/strong> como\u00a0<\/span>fator U.\u00a0<\/span><\/strong>O fator U \u00e9 definido por uma express\u00e3o an\u00e1loga \u00e0 <\/span>lei de resfriamento de Newton<\/span><\/strong><\/a>:<\/span><\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

O <\/span>coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/span><\/strong> est\u00e1 relacionado com a\u00a0<\/span>resist\u00eancia t\u00e9rmica total<\/span><\/a>\u00a0e depende da geometria do problema.<\/span><\/p>\n

Assumindo a transfer\u00eancia de calor unidimensional atrav\u00e9s da parede plana e desconsiderando a radia\u00e7\u00e3o, o <\/span>coeficiente global de transfer\u00eancia de calor<\/span><\/strong>\u00a0pode ser calculado como:<\/span><\/p>\n

\"C\u00e1lculo<\/a><\/p>\n

O\u00a0<\/span>coeficiente global de transfer\u00eancia de calor <\/span><\/strong>\u00e9 ent\u00e3o: U = 1 \/ (1\/10 + 0,15\/0,3 + 1\/30) = 1,58 W\/m<\/span>2<\/span><\/sup>K<\/span><\/p>\n

O fluxo de calor pode ent\u00e3o ser calculado simplesmente como: q = 1,58 [W\/m<\/span>2<\/span><\/sup>K] x 30 [K] = 47,37 W\/m<\/span>2<\/span><\/sup><\/p>\n

A perda total de calor atrav\u00e9s desta parede ser\u00e1:\u00a0<\/span>q<\/span>perda<\/span><\/sub><\/strong> = q .\u00a0A = 47,37 [W\/m<\/span>2<\/span><\/sup>] x 30 [m<\/span>2<\/span><\/sup>] =\u00a0<\/span>1421,05 W<\/span><\/strong><\/p>\n

<\/div>
\n

Ponto de fus\u00e3o dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

Condutividade T\u00e9rmica dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/span><\/p><\/div><\/div>

\n

Capacidade de Calor dos Materiais<\/span><\/h3>\n

\"Tabela<\/a><\/p>\n

<\/h3>\n

<\/span><\/p><\/div><\/div>

<\/div><\/span><\/p>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Sobre o PET O polietileno tereftalato, comumente abreviado como PET, PETE, \u00e9 a resina polim\u00e9rica termopl\u00e1stica mais comum da fam\u00edlia do poli\u00e9ster e \u00e9 utilizado em fibras para roupas, recipientes para l\u00edquidos e alimentos.\u00a0O poli\u00e9ster de tereftalato de polietileno \u00e9 um material duro, r\u00edgido, forte e dimensionalmente est\u00e1vel que absorve muito pouca \u00e1gua.\u00a0 Resumo Nome … Ler mais…<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4],"tags":[],"yoast_head":"\nPET | Densidade, For\u00e7a, Ponto de Fus\u00e3o, Condutividade T\u00e9rmica<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Polietileno tereftalato, comumente abreviado PET, PETE, \u00e9 a resina polim\u00e9rica termopl\u00e1stica mais comum da fam\u00edlia do poli\u00e9ster e \u00e9 utilizada em fibras para roupas, 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