O eixo de um forno de tratamento térmico mede 1250 milímetros em temperatura ambiente de 25°C. Após ser ligado no início de cada ano, depois de revisões preventivas, que são realizadas todo final de ano, o forno é aquecido a uma temperatura de 950°C para que seja efetuado o processo de cementação de 500 kg/hora de parafusos autoatarraxantes. Aos finais de semana e quando há falta de carga, o forno não é desligado e tem apenas a sua temperatura diminuída para 400°C. Qual a dilatação em milímetros do eixo quando ele está em repouso a 400°C e a plena carga a 950°C. O eixo é fabricado de aço inoxidável refratário, α= 0,000012/°C.
6,375 e 14,625 mm;
6,0 e 14,25 mm;
5,625 e 13,875 mm;
4,576 e 12,354 mm;
5,375 e 11,343 mm.
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A dilatação térmica do eixo deste forno é c) 5,625 mm e 13,875 mm.
Dilatação térmica linear
O comprimento de um corpo linear que se expande devido a dilatação térmica é dado por:
L = Lo + ΔL
Onde Lo é o comprimento inicial do corpo e ΔL é dado por:
ΔL = Lo.α.ΔT
Onde α é o coeficiente de dilatação linear do corpo e ΔT a variação da temperatura.
Dilatação do eixo de um forno
A dilatação do eixo para quando o forno está em repouso (T = 400 °C) será:
ΔL₁ = Lo.α.ΔT
ΔL₁ = 1250.0,000012.(400 - 25)
ΔL₁ = 5,625 mm
A dilatação do eixo para quando o forno está a plena carga (T = 950 °C) será:
ΔL₂ = Lo.α.ΔT
ΔL₂ = 1250.0,000012.(950 - 25)
ΔL₂ = 13,875 mm
Portanto, a alternativa c) é correta.
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