Com relação a uma barra de aço eutetóide com aproximadamente 5 cm de diâmetro e os três meios de têmpera, salmoura fria, água e óleo, responda às questões abaixo:
Qual destes meios de têmpera produzirá o menor gradiente de temperatura ao longo do diâmetro da barra de aço, durante o tempo que o metal está sofrendo decomposição austenítica?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos uma barra de aço eutetóide com cerca de 5 cm de diâmetro que está sendo temperada usando três meios diferentes: salmoura fria, água e óleo. O lance é descobrir qual desses meios faz com que a temperatura seja mais uniforme ao longo do diâmetro da barra durante a decomposição austenítica. Isso envolve entender como o calor se transfere nesses processos.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é a têmpera e a decomposição austenítica. A têmpera é um tratamento térmico que envolve aquecer o aço para transformar sua estrutura interna e depois resfriá-lo rapidamente. A decomposição austenítica refere-se à transformação da austenita em outras fases, como martensita, durante o resfriamento.

Passo 3

Para saber qual meio de têmpera produz o menor gradiente de temperatura, precisamos analisar como cada líquido absorve o calor da barra de aço. Um gradiente de temperatura menor significa que a temperatura está mais uniforme em toda a barra, ou seja, as diferenças de temperatura entre o centro e a superfície são menores.

Passo 4

Vamos considerar os três meios:
  1. Salmoura fria: É basicamente água salgada, que tem uma capacidade de absorção de calor bem alta devido ao sal, aumentando sua condutividade térmica.
  2. Água: Também tem boa capacidade de absorção de calor, mas menor que a salmoura fria.
  3. Óleo: Geralmente tem menor capacidade de absorção de calor e condutividade térmica comparado à água e à salmoura.

Passo 5

Um meio com maior capacidade de absorção de calor tende a resfriar a barra mais rapidamente, o que pode causar grandes diferenças de temperatura entre a superfície e o centro, aumentando o gradiente. Por outro lado, um meio que resfria mais lentamente permite que o calor se distribua de forma mais uniforme pela barra, diminuindo o gradiente de temperatura.

Passo 6

Com isso, o óleo, por resfriar mais lentamente e ter menor condutividade térmica, permite que a temperatura se iguale melhor ao longo do diâmetro da barra durante o processo de decomposição austenítica, resultando em um gradiente de temperatura menor.

Resposta

O óleo produzirá o menor gradiente de temperatura ao longo do diâmetro da barra de aço durante a decomposição austenítica.

Exercícios relacionados