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

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 

DATAS DE AVALIAÇÃO 1A Prova Escrita(P1) 18 / 04   EXERCÍCIOS: DURANTE  EXAMES 11 / 07

Ementa Fundamentos e Propriedades da Transferência de Calor Condução de Calor em Regime Permanente Condução em Regime Transiente Transferência de Calor em Fluidos Transferência de Calor em feixe de tubos Trocadores de Calor Transferência de Calor na Ebulição e Condensação Evaporadores

Bibliografia Incropera, F.P., Dewitt, D.P., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley Text Books, 2001. Frank Kreith. Transferência de calor Geankoplis, C.J., Transport Process and Unit Operation, Prentice Hall, 1993 ou 2003. Apostila. Disciplina TA-733

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);

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

Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

Importância de Transferência de Calor na Industria de Alimentos

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

Modos de Transferência de Calor Condução Convecção Radiação

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

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

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

Lei de Fourier (1768-1830) Sólido Inicialmente à temperatura T0 Temperatura da Parte Inferior aumenta para T1

Condução – Lei de Fourier

Condução – Lei de Fourier Transferência da Maior temperatura para menor Gradiente = Potencial : Fluxo de calor Propriedade do material para facilitação do transferência

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

Condução de Calor

Estimativa de Condutividade Térmica Para Alimentos k = 0.25 mC + 0.155 mP + 0.16 mF + 0.135 mA + 0.58 mM Onde: k – condutividade térmica (W/m °C) m - fração mássica C – carbohidratos P - proteina F - gordura A – cinzas M - humidade http://rpaulsingh.com/teaching/LecturesIFE/Modes/modes.htm

Isolamento de uma câmara refrigerada

Variação de Condutividade Térmica com Temperatura

Condutividade térmica dependente da temperatura K = a+bT T2 T1 Dx