Determinação da difusividade térmica (e sua incerteza) para produtos acondicionados em recipientes cilíndricos durante seu aquecimento: experimentação, otimização e simulação.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: SILVA, Álison Pereira da.
• Orientador(a): SILVA, Wilton Pereira da.
• Banca de defesa: AGRA, Kennedy Leite. , SILVA JUNIOR, Aluizio Freire da.
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
• Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
• Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Aquecimento; Geometria cilíndrica; Condução de calor; Regime transiente; Heating; Cylindrical geometry; Heat conduction; Transient regime
• Área do conhecimento CNPq: Física
• Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/22723

Esse estudo está fundamentado em uma abordagem teórico/experimental para a descrição da transferência de calor durante o processo de aquecimento de produtos (ágar gel, purê de tomate e polpa de caju) no estado pastoso, por meio da determinação de sua difusividade térmica aparente, considerando que a condução seja o único meio de transferência de energia térmica. Para tanto, foi realizado somente o experimento de aquecimento da polpa de caju, em que tal produto foi acondicionado em um recipiente cilíndrico, que foi mergulhado em água previamente aquecida a uma temperatura de 65oC, e para os demais produtos foram utilizados dados de aquecimentos já realizados. Assim sendo, colocou-se previamente um termopar no centro do cilindro e outro na parede interna do recipiente. As temperaturas destes pontos foram medidas a cada segundo, desde a temperatura ambiente até o equilíbrio térmico, utilizando a aquisição automática de dados. A partir desse feito, foi criado um solver, que é um programa executável contendo a solução analítica da equação de difusão para a geometria cilíndrica, apresentando a solução para os chamados problemas diretos de difusão de calor, o que requer que todos os parâmetros envolvidos na solução sejam conhecidos para descrição dos perfis de temperatura ao longo do tempo. A partir disso, para que utilizando perfis de temperaturas, possa-se determinar os parâmetros termo físicos do produto em aquecimento.