A instalação de um termopar (TP) em um cabeçote de cilindro de um motor de veículo para a neve é mostrada esquematicamente. Os fios terminais do TP são fixados às superfícies superior e inferior de uma junção para solda de forma cilíndrica. A base da junção é fixada no cabeçote do cilindro operando a 385°C e há uma resistência térmica entre a junção e o cabeçote devido à constrição do escoamento do calor do cabeçote para a junção. Essa resistência de constrição pode ser expressa como Os fios terminais do TP são muito longos, havendo perda de calor para o ar de inverno a com um coeficiente convectivo de Valores dos outros parâmetros geométricos e térmicos são mostrados no esquema.

O objetivo deste problema é desenvolver um modelo térmico que possa ser usado para determinar a diferença de temperaturas entre as duas extremidades na junção do termopar. Suponha que não haja qualquer perda de calor na superfície lateral da junção de solda.

(a) Esboce um circuito térmico da instalação, identificando temperaturas, resistências térmicas e taxas de transferência de calor. Escreva expressões para cada uma das resistências térmicas e calcule os seus valores.

(b) Use o seu circuito térmico para calcular para as condições especificadas. Comente sobre as suposições feitas ao construir o seu modelo.

1. As resistências térmicas são resistências de constrição

A resistência devido a fios TC

Vamos substituir alguns dados numéricos

A resistência devido ao cordão de solda

Substituindo alguns valores numéricos

O circuito térmico é como mostrarei a seguir

“OK, isso foi legal.”