PROPRIEDADES T

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PROPRIEDADES TÉRMICAS DA MADEIRAProfa. Ghislaine
Miranda Bonduelle
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Introdução

• As propriedades térmicas da madeira podem ser
  observadas quando se fornece ou se remove Energia
  (calor) ao material.

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TRANSFERÊNCIA DE CALOR

• Condução

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TRANSFERÊNCIA DE CALOR

• Convecção

• Radiação

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CONVECÇÃO

• Dentro de ambientes fechados a transferência de
  calor ocorre por convecção.

• Como o ar quente tem densidade menor ele sobe ,
  já o ar frio tem propriedade inversa.

AR FRIO

• Em ambientes com isolamento térmico, a troca de
  calor com o ambiente externo é praticamente nula.

AR QUENTE
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CONDUÇÃO
O fluxo de calor por condução ocorre via as
colisões entre átomos e moléculas de uma
substância e a  subseqüente transferência de
energia cinética.

• Em elementos sólidos , como é o caso da madeira,
  a passagem de calor ocorre por condução.

Transferência de calor por condução
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Propriedades Térmicas da Madeira

• CONHECIMENTO DAS PROPRIEDADES
• melhor utilização da madeira em fins industriais
  e construtivos

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Propriedades Térmicas Da Madeira

• Dentro das propriedades térmicas da madeira, as
  mais importantes são
• Calor específico.
• Condutividade térmica.
• Transmissão ou Difusão térmica.
• Coeficiente de expansão térmica (dilatação).
• Capacidade de isolamento térmico.

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Calor específico

• Calor específico é a quantidade de energia
  (calor), em Kcal ou KJ necessária para que haja
  aumento de 1C de temperatura em 1kg de matéria.
• O calor específico da madeira é independente da
  espécie da madeira e da densidade, mas varia com
  a umidade da madeira.

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Calor específico

• Esta propriedade se utiliza muito na vida
  cotidiana aliada a propriedade de condutividade
  térmica.Os cabos de utensílios de cozinha e
  aparelhos de aquecimento são feitos de madeira
  não apenas por serem maus condutores de calor,mas
  porque se aquecem muito menos que se fossem de
  metal

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Calor específico

• A madeira tem um calor específico muito elevado

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Condutividade Térmica

• É a velocidade com que o calor se transporta
  pelo material.
• Coeficiente de Condutividade Térmica (K), é o
  valor atribuído a um dado material que expressa
  sua capacidade de conduzir calor.
• o número K de quilocalorias que atravessam
  1m2 de parede desse material durante uma hora,
  por metro de espessura

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Condutividade Térmica

• CONDUTIVIDADE TÉRMICA

ISOLANTE RUIM
BOM ISOLANTE
CONDUTIVIDADE TÉRMICA
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Condutividade Térmica
A madeira e outros materiais são pobres
condutores de calor devido a falta de elétrons
livres. Madeiras e materiais a base de madeira
são usados em grande escala como isolantes de
calor am construções de edifícios ,carros
refrigeradores,barris de cerveja.
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Condutividade Térmica

• A madeira é um mau condutor térmico em
  conseqüência de sua estrutura celular
• pequenas
• massas de ar aprisionadas

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Condutividade Térmica

• A propagação do calor na madeira é maior no
  sentido paralelo às fibras e menor no sentido
  perpendicular.

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CONDUTIVIDADE TÉRMICA

• MADEIRA ? Fonte de energia renovável
• Na combustão da madeira, as camadas superficiais
  proporcionam uma superfície de carbonização
  protetora que isola a restante seção da madeira
  do oxigênio, diminuindo a propagação do fogo.

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CONDUTIVIDADE TÉRMICA
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CONDUTIVIDADE TÉRMICA

• Estruturas de madeira são mais seguras em caso de
  incêndio...

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(No Transcript)
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• RELAÇÕES OBSERVADAS
• a) Quanto maior for a massa específica (menor
  quantidade de ar por unidade de volume), maior
  será a sua condutividade térmica
• b) Quanto maior for o teor de umidade, maior será
  a condutividade térmica (condutividade térmica da
  água 0,5)
• c) Quanto maior for o teor de extrativos, maior
  será a condutividade térmica da madeira
• d) Quanto maior for o aumento da temperatura, a
  partir da temperatura em que se determina um
  coeficiente de condutividade térmica de
  referência, maior será a condutividade térmica da
  madeira.

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CONDUTIVIDADE TÉRMICA

• CARVÃO VEGETAL
• O carvão vegetal é produzido a partir da lenha
  pelo processo de carbonização ou pirólise.
•  

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Alumínio 4,9 x 10-2
Cobre 9,2 x 10-2
Aço 1,1 x 10-2
Ar 5,7x 10-6
Gelo 4 x 10-4
Madeira 2 x 10-5
Vidro 2x 10-4
Amianto 2 x 10-5
Condutividades térmicas (kcal/s)/ (oC m)
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Transmissão ou Difusão Térmica

• Transmissão ou Difusão térmica é a velocidade com
  que o material absorve calor do meio que o cerca.
  
• a difusão térmica da madeira é muito mais baixa
  do que de outro material como o metal ou o tijolo
• ? Sensação térmica agradável

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Expansão Térmica(dilatação)

• É a medida da mudança dimensional da madeira
  causada por diferenças de temperatura.
• Aquece Expande
• Esfria Contrai

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Expansão Térmica(dilatação)

• As mudanças térmicas geralmente não são levadas
  em consideração, pois a madeira é usada entre
  pequenas variações de temperatura.

As mudanças dimensionais geralmente estão mais
ligadas com a variação de umidade.
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Expansão Térmica(dilatação)

• A relação entre expansão e temperatura é quase
  linear em todas as direções de crescimento.Também
  a relação de expansão e densidade é linear, mas a
  influência da densidade é menor na direção axial.

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Isolamento Térmico

• É a capacidade do material impedir a passagem do
  calor através dele.
• MADEIRA
• BOM ISOLANTE TÉRMICO
• Usada em forros, pisos de imóveis, habitações,
  utensílios...

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Isolamento Térmico

• Pode-se dizer que é a capacidade do material em
  manter o ambiente em que este está aplicado com
  uma temperatura quase constante.

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• Ocorre, geralmente, que em materiais isolantes e
  de construção o coeficiente de condutibilidade
  calorífica interna cresce de acordo com o peso
  especifico aparente, devido ao fato de que em
  corpos secos e porosos venhase a ter um valor
  médio entre a amplitude condutora e os
  componentes sólidos e do ar contido nos poros.

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Material W/ m² ºC Observações
Alumínio 200 A madeira é 1650 vezes melhor isolante
Aço 60 A madeira é 500 vezes melhor isolante
Betão 1,5 A madeira é 12 vezes melhor isolante
Vidro 1,15 A madeira é 10 vezes melhor isolante
Madeiras Resinosas 0,12
Materiais Isolantes 0,04 A madeira é 3 vezes pior isolante, mas evita as pontes térmicas
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Isolamento Térmico

• CHAPAS ISOLANTES
• As Chapas Isolantes são painéis de fibras de
  madeira entrelaçadas por um processo especial que
  conferem ao produto final excelentes propriedades
  termoacústicas.

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Isolamento Térmico

• As chapas isolantes são leves, inodoras, de
  fácil instalação e não emitem gases tóxicos ao
  queimar.

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Airfan OSB
Isofan ventilatto

Airfan
Isofan
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Isolamento Térmico

• O uso da madeira em regiões frias está associado
  à retenção de calor no ambiente. E em regiões de
  clima quente, o seu uso visa uma menor absorção
  de calor para o interior das construções.

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Casas de Madeira
Modelo de casa canadiana
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Pontes Térmicas

• Uma ponte térmica é toda e qualquer zona da
  envolvente dos edifícios em que a resistência
  térmica é significativamente alterada em relação
  à zona corrente, devido à existência de materiais
  de diferente condutibilidade térmica e(ou) a uma
  modificação na geometria da envolvente.

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Implicações no aparecimento de Pontes Térmicas

• Acréscimo de perda térmica para o exterior
• Diminuição da temperatura superficial
  interior,relativamente à zona corrente
  agravamento do risco de condensações superficiais
  e de desenvolvimento de bolores ocasionando a
  degradação de revestimentos
• Heterogeneidade de temperaturas superficiais
  interiores aparecimento de manchas, alteração
  diferenciada de tintas e revestimentos, eventual
  fissuração.
• Patologias decorrentes de correções inadequadas
• instabilidade, fissuras, etc.

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Patologias
Fissuras posterior ao suporte de revestimento
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Condensações
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Correções de Pontes Térmicas

• A correção do tipo de painéis de aparas de
  madeira é mais eficaz que a correção simples,
  mas de uma maneira geral não é suficiente para a
  ligação entre dois elementos exteriores. Podendo
  ser usado também como complemento de outras
  correções
• O sistema de isolamento térmico pelo exterior é
  aquele que conduz a resultados mais satisfatórios
  desde que seja possível manter a sua
  continuidade

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Correções de Pontes Térmicas

• A resolução de problemas como o das condensações
  não passa, apenas, pela correção das pontes
  térmicas. A solução para este tipo de patologia
  encontrar-se-á, necessariamente, na definição
  adequada de todas as variáveis em jogo
  isolamento térmico, aquecimento, ventilação,
  utilização racional dos espaços (em termos de
  produção de vapor) e inércia higroscópica dos
  revestimentos interiores.