Calor latente e trocas de calor.

por GLAYDSON Sáb 08 Jun 2019, 15:10

"Blindagem rápida" ganha força no Brasil, mas pode ter armadilhas. Em vez da manta balística convencional, a blindagem unidirecional usa tecido formado por várias camadas de aramida (também conhecida como Kevlar), dotadas de fios paralelos e sobrepostos de forma perpendicular. "Essa malha dissipa melhor a energia e é mais maleável, dispensando lâminas de aço nas extremidades” (...). O nível de proteção é o 3A, o máximo permitido por lei para uso civil, que deve suportar disparos de submetralhadoras 9 mm e pistolas Magnum de calibre 44, cuja velocidade de disparo é de aproximadamente 400 m/s.

Dados: considere a temperatura de fusão do chumbo como TFC = 327 °C, o calor específico do chumbo como cC = 0,03 cal/g°C, o calor latente de fusão do chumbo como LFC = 6,0 cal/g e 1 cal = 4,2 J.

No desenvolvimento de um sistema de blindagem, é necessário que um projétil de chumbo de uma Magnum 44 a 27 °C derreta e pare completamente após atingir a blindagem do veículo. Então, a fração máxima do calor que deve ser absorvido pela blindagem no impacto é, aproximadamente, igual a

a) 0,50
b) 0,44
c) 0,21
d) 0,10
e) 0,08

por **xSoloDrop** Dom 09 Jun 2019, 00:18

Energia necessária para o projétil atingir a temperatura de ebulição e derreter completamente:

E = m.c.T + m.L

E = m.0,03.(327 - 27) + m.6

E = 15m cal = 63m J

Energia que o projétil atinge o veículo (lembre-se que acima usamos a massa em gramas. Então a massa para o cálculo da energia cinética deverá ser 0,001m kg):

E = mv²/2

E = 0,001m.400²/2

E = 80m J

Assim, o projétil atinge o veículo com uma energia de 80m J, sendo que dessa energia ele necessita de 63m J para derreter. Assim, a blindagem deve absorver no máximo 80m - 63m = 17m J, que corresponde a 17m/80m = 0,2125.

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