TA 733 A – Operações Unitárias II Aula 13 ESCOAMENTO INTERNO Exemplos.
TA 733 A – Operações Unitárias II Transferência de Calor Prof. Vivaldo Silveira Júnior Prof....
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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
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 finalNE = nota do exame final
DATAS DE AVALIAÇÃO
1A Prova Escrita(P1) 18 / 042A Prova Escrita(P2) 16 / 053A Prova Escrita(P3) 30 / 06
EXERCÍCIOS: DURANTE
EXAMES 11 / 07
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
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
T.C.: Q = (K/x) . T
Q = (h.A) . T
Taxa da Grandeza
Potencial
Constante de Proporcionalidade ou Resistência
= .
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)Lei de Fourier (1768-1830)
Sólido Inicialmente à temperatura T0
Temperatura da Parte Inferior aumenta para T1
Y
T0
t < 0
Y t = 0 T1
Y t 0
Y t >> 0
T1
T(y,t)
T(y)
Y
T0
t < 0 Y
T0
t < 0
Y t = 0 Y t = 0 T1
Y t 0
Y t >> 0
T1
T(y,t)
T(y)
Condução – Lei de Fourier
Y
Tk
A
Q
Y
T
A
Q
dy
dTk q y
Tk q
Condução – Lei de Fourier
dx
dTkqx
:
mK
Km
W
m
W
.2
Fluxo de calor
Propriedade do material para facilitação do transferência
Gradiente =
Potencial
Transferência da Maior temperatura para
menor
Condução
T1
T2
25,4 mm
K = 0,0433 W/m.K
q = ?
x
dx
dTkqx
x1 x2
L
TTkqx
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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 – carbohidratosP - 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
T2 T1
x
K = a+bT
?A
Q