laboratorio 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA

Prática 01: Cálculo do Coeficiente Global de Troca Térmica

Disciplina: Laboratório de Engenharia Química II
Professor: Fabiano André Narciso Fernandes
Grupo: Geovani Rocha (0320927) Renata Moura (0320960) Bruna Pinheiro (0320944) Maria Gabriela (0338110) Maíra Lima (0320925) Lis Rodrigues (0320922)

1. OBJETIVOS Calcular o coeficiente global de troca térmica para verificar como ocorrem as transferências de calor entre tubos em condições diferentes, com isolamento e sem isolamento, com material condutor e com material isolante, e com diâmetros diferentes, e assim, poder verificar qual seria o melhor para ser usado na indústria. Comparar a influência da convecção natural e da convecção forçada nas trocas térmicas.
2. BASE DE CÁLCULO E DADOS EXPERIMENTAIS
Equação fundamental do calor sensível:
Q = m.Cp. ΔT
Sabendo que:
𝜌 =  m = 𝜌.V
ΔT = T0fluido - TFfluido
Rearranjando:
Q = 𝜌.V.Cp.(T0fluido - TFfluido) (1)
Onde: Q = Quantidade de calor perdida pelo corpo, kJ; 𝜌 = Densidade do fluido (água), kg/m³; V = Volume do tubo, m³; Cp = Calor específico da água a 27 °C, kJ/(K.kg); T0fluido = Temperatura da água quando t = 0 min, °C; TFfluido = Temperatura da água quando t = 10 min, °C.
Equação da transferência de calor total:
Q = U.A.ΔT  Q = U.A.(Tint - Text)  U = Q/[A.(Tint. – Text.)] (2)
Onde: Q = Taxa de transferência térmica, W: U = Coeficiente de transferência de calor global, W/(m².K); A = Área de superfície de transferência de calor, m²; Tint. = Temperatura interna do tubo, °C; Text. = Temperatura externa do tubo, °C.

Dados do experimento para convecção natural:
Convecção Natural – Valores de T (°C)
Tempo\Tubo
Tubo de Cobre com Isolamento
Tubo menor de Cobre
Tubo maior de Cobre
Tubo de PVC