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Pirometria
Um problema
Quando e por que é necessário medir a temperatura durante um tratamento térmico? Em várias atividades, as medições de temperatura são necessárias e devem ser constantes, como acontece na culinária, na saúde, no artesanato, na metalurgia.
Os efeitos da variação de temperatura provocam alterações internas nos materiais, modificando suas propriedades. Por isso, é necessário um rigoroso controle da temperatura durante o processo de tratamento térmico.
Conceitos
Para melhor entendimento, vamos examinar os conceitos de temperatura e calor.
Temperatura Grandeza física que indica o estado de agitação das partículas de um corpo e seu nível térmico. A agitação das partículas aumenta à medida que o corpo vai ficando mais quente.
Calor Energia térmica que flui entre dois corpos ou sistemas que apresentam temperaturas diferentes.
Vimos que, para mexer na estrutura cristalina do aço, precisamos aquecê-lo, sem, contudo, fundi-lo. Portanto, uma vez definida a temperatura de tratamento, vamos à oficina e ligamos o forno. Verificamos que o pirômetro, além de ligar o equipamento, mede as variações térmicas em seu interior.
O pirômetro é uma espécie de termômetro que mede temperatu- ras elevadas. O pirômetro classifica-se em dois grupos: um que mantém uma de suas partes no interior do forno, portanto em contato com o meio; e outro que faz a medição à distância. O primeiro grupo é conhecido como pirômetro termoelétrico e o segundo grupo é conhecido como pirômetro óptico e de radia- ção.
A escala de pirômetros corresponde a um conjunto de valores numéricos, sendo que cada um desses valores está associado a uma temperatura. Esse equipamento pode ter sua escala em graus Celsius ou em graus Fahrenheit. Usamos a fórmula abaixo para passar de uma escala a outra:
C F 5
Pirômetro termoelétrico
Quando dois fios de metais ou ligas diferentes estão soldados entre si por uma de suas extremidades, surge uma diferença de potencial entre as duas outras extremidades livres quando as extremidades soldadas sofrem o aquecimento. Os fios, assim soldados, denominam-se par termoelétrico.
A verificação da temperatura consiste em comparar o brilho do filamento incandescente de uma lâmpada com o brilho do aço aquecido acima de 700ºC.
A figura mostra, esquematicamente, o pirômetro óptico de desa- parecimento do filamento. Para usá-lo, deve-se ajustar a ocular de modo que o filamento da lâmpada fique em foco. A seguir, focaliza-se o aço, ajustando a objetiva na temperatura que será determinada. Com auxílio do reostato, faz-se coincidir o brilho do filamento com o objeto enfocado, e lê-se o valor da temperatura.
Os pirômetros ópticos servem para medir temperaturas de 700 a 2.000ºC. Abaixo de 700ºC, tornam-se inúteis, pois a luz emitida pelo aço não é suficientemente visível para a medição.
Os pirômetros de radiação medem a temperatura do corpo a partir da intensidade da radiação que ele emite. Diferem dos pirômetros ópticos porque conseguem captar tanto a energia radiante visível quanto as radiações não visíveis.
Durante o uso do pirômetro óptico ou de radiação, deve-se considerar a possibilidade de erros devido a vários fatores que interferem na observação: a luz do ambiente, a casca de óxido que se forma no material, ou a escória, no caso de material líquido.
Teste sua aprendizagem. Faça os exercícios a seguir e confira suas respostas com as do gabarito.
Exercícios
Marque com X a resposta correta.
1. É necessário medir temperaturas durante um tratamento térmico porque elas sofrem: a) ( ) quedas; b) ( ) variações; c) ( ) elevações; d) ( ) resfriamento. 2. À medida que um corpo vai ficando quente, ocorre: a) ( ) endurecimento das partículas; b) ( ) redução da agitação das partículas; c) ( ) precipitação das partículas; d) ( ) aumento da agitação das partículas. 3. Para medir temperatura elevada de aço, usa-se: a) ( ) termômetro;
Gabarito
1. b 2. d 3. c 4. a 5. c
