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TA 733 A – Operações Unitárias II Transferência de Calor Prof. Vivaldo Silveira Júnior Prof. Eduardo Augusto Caldas Batista PED: Daniel de Souza Kimiya.

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1 TA 733 A – Operações Unitárias II Transferência de Calor Prof. Vivaldo Silveira Júnior Prof. Eduardo Augusto Caldas Batista PED: Daniel de Souza Kimiya

2 CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO Aprovação sem exame: média ponderada, Mp, das provas, P1, P2, e P3 com peso 2,7 e média dos trabalhos extra- classe, T com peso 1,9 Mp = { 2,7x(P1 + P2 + P3) + 1,9xT } / 10 5,0 Aprovação com exame: NF = (Mp + NE)/2 5,0 NF = nota final NE = nota do exame final

3 DATAS DE AVALIAÇÃO 1 A Prova Escrita(P1) 18 / 04 2 A Prova Escrita(P2) 16 / 05 3 A Prova Escrita(P3) 30 / 06 EXERCÍCIOS: DURANTE EXAMES 11 / 07

4 Ementa 1.Fundamentos e Propriedades da Transferência de Calor 2.Condução de Calor em Regime Permanente 3.Condução em Regime Transiente 4.Transferência de Calor em Fluidos 5.Transferência de Calor em feixe de tubos 6.Trocadores de Calor 7.Transferência de Calor na Ebulição e Condensação 8.Evaporadores

5 Bibliografia Incropera, F.P., Dewitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley Text Books, Frank Kreith. Transferência de calor Geankoplis, C.J., Transport Process and Unit Operation, Prentice Hall, 1993 ou Apostila. Disciplina TA-733

6 Transferência de Calor TRANSFERÊNCIA DE CALOR (ou calor) é energia térmica em trânsito, devido a diferença de T. Estuda Temperatura e Fluxo de calor Temperatura: Indicador da quantidade de energia térmica disponível (molecular = translação, rotação, vibração); Fluxo de Calor: Movimento de energia térmica de um local para outro, por unidade de área (m2);

7 Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos MAIORIA DOS PROCESSOS INDUSTRIAIS: AQUECIMENTO / RESFRIAMENTO DE PRODUTOS: Congelamento de produtos – Tempo de congelamento TROCAS TÉRMICAS: EM REGIME PERMANENTE: Câmara, isolamento de tubos, TROCADORES DE CALOR: Tubulares ; Placas DESTILAÇÃO, CONDENSAÇÃO

8 Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

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13 FENÔMENOS DE TRANSFERÊNCIAS T.C.: Q = (K/ x). T Q = (h.A). T Taxa da Grandeza Potencial Constante de Proporcionalidade ou Resistência =.

14 Modos de Transferência de Calor Condução Convecção Radiação

15 Condução de Calor Transferência de energia através de um meio de partículas mais energéticas para partículas menos energéticas Maior temperatura significa maior energia. Assim, energia é transferida das regiões de maiores temperaturas para as de menores temperaturas Energia pode ser translacional, rotacional ou vibracional

16 Convecção de Calor Transferência de calor em um meio devido ao movimento líquido do material no meio (entre superfície e fluido) A convecção pode ser classificada como forçada se o movimento é causado por um agente externo (ventilador, bomba, compressor, etc) ou livre se o movimento ocorrer devido a diferença de densidade no meio

17 Radiação de Calor Causada pela emissão espontânea de ondas eletromagnéticas de todos os materiais (entre 2 superfícies); Não necessita de um meio para propagar ;

18 Lei de Fourier ( ) Sólido Inicialmente à temperatura T 0 Temperatura da Parte Inferior aumenta para T 1

19 Condução – Lei de Fourier

20 : Fluxo de calor Propriedade do material para facilitação do transferência Gradiente = Potencial Transferência da Maior temperatura para menor

21 Condução T1 T2 25,4 mm K = 0,0433 W/m.K q = ? x x1 x2

22 Condução de Calor

23 Estimativa de Condutividade Térmica Para Alimentos k = 0.25 m C m P m F m A m M Onde: k – condutividade térmica (W/m °C) m - fração mássica C – carbohidratos P - proteina F - gordura A – cinzas M - humidade

24 Isolamento de uma câmara refrigerada

25 Variação de Condutividade Térmica com Temperatura

26 Condutividade térmica dependente da temperatura T2T2 T1T1 x K = a+bT


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