UFF – Universidade Federal Fluminense Integração I

1. UFF – Universidade Federal Fluminense Integração I Docentes: Arlindo de Almeida Rocha, Rogério Lacerda. Discentes: Helena Fuly, Luana Britto e Sofia Gesteira. Transferência de Calor em uma sanduicheira

2. Objetivo • Estudar a transferência de calor em uma sanduicheira aberta e fechada através do COMSOL e do Maple; • Estimar o intervalo de tempo que a sanduicheira leva para atingir uma mesma faixa de temperatura e a diferença de calor transferido por unidade de tempo, nas duas situações;

3. Mecanismo de Transferência de Calor • Nas chapas da sanduicheira há geração de calor; • O calor é transferido para o pão através do mecanismo de condução;

4. Problema no COMSOL • Obtivemos a variação de calor pela superfície da sanduicheira, tanto aberta quanto fechada; • Para alcançar uma mesma variação de temperatura, a chapa aberta exige 10 vezes mais tempo.

5. Chapa Aberta

6. Chapa Fechada

7. Problema no Maple • Utilizamos a lei da condução de Fourierpara calcularcalor transferido por unidade de tempo, para uma mesma variação de temperatura; • Lei da Condução de Fourier:

8. Resolução no Maple Aplicamos na fórmula os valores da área de calor transferido, da condutividade térmica, da diferença de temperatura da chapa e da espessura da chapa; Obtivemos o valor do calor transferido por unidade de tempo para a chapa fechada de Q = - 12144,22 W, e para a chapa aberta Q = - 6072,11 W.

9. Conclusões • No COMSOL concluímos que a sanduicheira aberta transfere calor com menos eficiência, baseado no tempo; • No Maple concluímos que para a sanduicheira fechada o calor transferido por unidade de tempo é o dobro que na sanduicheira aberta; • Com isso concluímos, tanto pelo Maple, quanto pelo COMSOL que a transferência de calor é mais eficiente na sanduicheira fechada.