Eder Alencar Resende Hollos Fernando Lobo Sales Marcelo da Mata Lima

Transferncia de Calor em Regime Transiente

Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitrio de Palmas Palmas,TO 2008

Eder Alencar Resende Hollos Fernando Lobo Sales Marcelo da Mata Lima

Transferncia de Calor em Regime TransienteTrabalho sujeito a avaliao da disciplina Transferncia de Calor e Massa, ministrada pelo Professor MsC. Itamar Souza Reges, no Curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal do Tocantins.

. Universidade Federal do Tocantins, Campus Universitrio de Palmas Palmas,TO 2008

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Sumrio

Lista de Smbolos..................................................................................................4 1. Introduo........................................................................................................5 2. Reviso Bibliogrfica.......................................................................................6 3. Metodologia......................................................................................................8 4. Resultados e Discusso.....................................................................................10 5. Concluso.........................................................................................................14 6. Referncias Bibliogrficas................................................................................15

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Lista de smbolosg Cp Q h D Gr Nu Pr r T Tp T t acelerao da gravidade, ft/s2 calor especfico, Btu/lb.F calor transferido, Btu/h coeficiente de expanso trmica, F-1 coeficiente de transferncia de calor por conveco, Btu/h.ft2. F condutividade trmica, Btu/h.ft.F dimetro, ft massa especfica, lb/ft3 nmero de Grashof nmero de Nusselt nmero de Prandtl raio, ft temperatura, F temperatura de pelcula, F temperatura do fluido, F tempo, min viscosidade absoluta, lb/ft.s

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SUMRIO

1.INTRODUO..................................................................................................................1 REVISO BIBLIOGRFICA...............................................................................................2 METODOLOGIA..................................................................................................................4 RESULTADOS E DISCUSSO..........................................................................................6 6. CONCLUSO..............................................................................................................15 7. REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS..........................................................................16

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1.INTRODUONa atualidade a transferncia de calor e massa um assunto relevante , pois,assim podemos desenvolver a capacidade de prever as taxas de transferncia de calor. Os fenmenos de transferncia de calor desempenham um papel importante em muitos problemas industriais e de meio ambiente. Na gerao de energia eltrica , seja por processos magneto hidrodinmicos ou de uso de fontes de energia geotrmica, so inmeros os problemas de transferncia de calor a serem resolvidos. Que envolvem problemas de conduo, conveco, radiao relacionados a projeto de sistema de caldeiras, condensadores e turbinas. Freqentemente os profissionais se vem de frente a situaes nas quais necessrio maximizar as taxas de transferncia de calor e manter a integridade dos materiais em ambientes com temperatura elevada (INCROPERA & DEWITT,2002). O transporte de calor numa interface slido-fluido ocorre por um mecanismo de conveco, sendo o fluxo de calor proporcional diferena de temperaturas nas duas fases, j em um meio slido opaco ocorre por conduo que pode realizar-se por um mecanismo molecular de interao entre as molculas com diferente energia trmica. H muitos mtodos para avaliar as propriedades trmicas de alimentos. O mtodo mais usual o de estado transiente. adotado devido grande vantagem de requerer menor tempo de teste. A transferncia de calor no interior de alimentos no lquidos d-se predominantemente por conduo. A eficcia deste mecanismo de transferncia de calor est particularmente dependente da menor dimenso do alimento, uma vez que quando haja mais do que uma dimenso com valores prximos dos das dimenses pode contribuir para acelerar o processo. O conhecimento das medidas de temperaturas em intervalos de tempos diferentes permite o clculo do calor transferido, calor especfico, coeficiente de expanso trmica, coeficiente de transferncia de calor por conveco, viscosidade absoluta, massa especfica, condutividade trmica, entre outros. Geralmente sempre que existir um gradiente de temperatura no interior de um sistema, ou que dois sistemas diferentes forem colocados em contato, haver transferncia de energia. O processo de transporte dessa energia chamado transmisso de calor. Este trabalho objetiva avaliar o comportamento do calor transferido para o interior das bananas em estgio inicial de maturao da variedade Maa. 1

REVISO BIBLIOGRFICAA banana (Musa spp.) originria do Continente Asitico e, atualmente, vem sendo explorada na maioria dos pases tropicais. Pertencente famlia Musaceae, considerada a fruta mais produzida e a mais consumida no mundo, sendo explorada na maioria dos pases tropicais. No Brasil, cultivada em todos os Estados, desde a faixa litornea at os planaltos (Dantas & Soares Filho, 1995). A produo brasileira de banana em 2003 foi estimada em 6,5 milhes de toneladas em uma rea cultivada de 510 mil ha, sendo os trs Estados maiores produtores: So Paulo (1.178,4 mil toneladas), Bahia (764,7 mil toneladas) e Par (697,8 mil toneladas). De acordo com Perez (2002), as regies de Fernandpolis e Jales so consideradas as maiores produtoras de banana Ma do Estado de So Paulo (PEREIRA, 2007). A cultura dessa fruta tem sua produo situada em quarto lugar depois das culturas de arroz, trigo e amido de milho. O pas que mais cultiva essa fruta a ndia, atingindo 16,8 milhes de toneladas em 2005. A produo brasileira est entre as maiores do mundo, sendo responsvel por aproximadamente 10% da produo mundial (6,7 milhes de toneladas em 2005). Dentro do contexto nacional, essa fruta extremamente importante, pois a segunda mais cultivada depois das ctricas. No entanto, a produtividade nacional baixa em comparao dos pases lderes do mercado mundial (PEREIRA, 2007). A banana um componente constante na dieta dos brasileiros, inclusive os de baixa renda, em virtude de suas caractersticas sensoriais, o seu alto valor nutritivo, praticidade de consumo e baixo custo. Apenas um fruto de banana pode conter um valor energtico de 380kJ, alm de fornecer quantidades significativas de vitaminas A, B e C, potssio e outros minerais, como sdio e fsforo (DANTAS E SOARES FILHO, 1995; TACO, 2006). Esses dados podem estar evidenciando esgotamento de rea para o plantio da cultura da banana Ma na regio. O uso de mudas convencionais no plantio pela maioria dos produtores e o baixo nvel tecnolgico utilizado favorecem a disseminao da principal doena para esta cultivar, o Mal-do-Panam, causada pelo fungo Fusarium oxxysponem f. sp cubense, Smith, em toda a regio, o que faz com que a cultura se torne nmade. Os produtores da regio noroeste do Estado de So Paulo vm imprimindo cultura da banana Ma sistemas de produo convencional e, mais recentemente, introduzindo mudas micropropagadas in vitro, visando a reduzir o problema ocasionado pelo Mal-do-panam e obteno de um produto de melhor qualidade. 2

O tempo de durao da fruta in natura curto devido sua alta taxa respiratria durante a maturao, mesmo aps a colheita, pois a banana uma fruta climatrica ( completa seu amadurecimento fora da planta me). Como conseqncia, as perdas na produo so considerveis.Acredita-seque entre 30 e 40% das frutas colhidas podem ser perdidas no transporte, comercializao e maturao (PEREIRA, 2007). Dessa forma, a implantao de mtodos de transformao dessa matria-prima se torna interessante porque favorece o aproveitamento do excesso de produo e a reduo das perdas e possibilita a agregao de valor ao material primrio. Diversos so os produtos que podem ser obtidos a partir da banana: farinha de banana, polpa, suco, fruta em calda, doce de massa (mais conhecido como bananada), produtos desidratados (banana liofilizada, banana passa), bala e doces diversos (DANTAS E SOARES FILHO, 1995; TACO, 2006). A transmisso de calor est associada a uma diferena de temperatura entre duas regies e governada pela combinao de vrias leis da fsica. So reconhecidos pela literatura trs mecanismos fundamentais para transmisso de calor: conduo, conveco e radiao. (FOUST et al, 1982). A conveco implica em transporte de calor devido ao transporte de pores e a mistura macroscpica de elementos de lquido ou gs. O transporte de calor por conveco parcialmente regido pela mecnica dos fluidos, uma vez que o fenmeno envolve movimento destes. A conveco se d em um ambiente fluido e pode ser livre e forada (BENNETT e MYERS, 1978). A transmisso de calor por conveco natural ocorre sempre que um corpo colocado num fluido a uma temperatura maior ou menor que a do corpo. Em conseqncia da diferena de temperatura, o calor flui entre o fluido e o corpo, e causa uma variao da densidade nas camadas fluidas situadas nas vizinhanas da superfcie. A diferena de densidade induz um escoamento descendente do fluido mais pesado e um escoamento ascendente do fluido mais leve. Se o movimento do fluido causado unicamente por diferenas de densidade resultantes de gradientes de temperatura, sem o auxlio de bombas ou ventiladores, o mecanismo de transmisso de calor associado chamado de conveco natural ou livre (KREITH, 1977). A conveco natural pode se apresentar em diversas formas geomtricas de interesse prtico. Cada forma geomtrica identificada por uma dimenso caracterstica, como, por exemplo, o comprimento L, o dimetro D, etc. A dimenso caracterstica agregada como ndice, aos parmetros adimensionais Nusselt e Grashof. Todas as propriedades fsicas devem 3

ser avaliadas mdia aritmtica entre a temperatura da superfcie e a temperatura do fluido (KREITH, 1977). O processo de transferncia utilizado no trabalho foi o de Transferncia de Calor em Regime Transiente (Conveco Natural).

METODOLOGIAO fenmeno da conveco natural no interior de alimentos foi estudado em situao envolvendo o regime transiente, procurando analisar a influncia de diversos aspectos sobre o processo de transferncia de calor e sobre as caractersticas do escoamento. Para este trabalho foi escolhida a banana da variedade Maa, foram medidas algumas caractersticas do alimento tais como, o dimetro, utilizando-se um paqumetro; massa, utilizando-se uma balana analtica e; volume, utilizando-se uma proveta. As medidas de temperatura foram tomadas com um termopar e, utilizando um cronmetro para medir o tempo. Em uma panela de alumnio foi colocado gua para ferver. Aps a ebulio, medimos a temperatura do fluido e a temperatura inicial do alimento. Em seguida 21 bananas da espcie maa, anteriormente selecionada,e previamente enumeradas. Foram medidas a circunferncia e o comprimento das mesmas e em seguida colocadas em um recipiente com gua fervendo. As medidas de temperatura foram feitas adotando intervalos de um em um minuto. Posteriormente, os bananas foram retirados uma a uma, cortadas e tiveram inserida a haste do termopar no centro do alimento. Os valores das temperaturas indicadas foram anotados em tabelas para a realizao dos clculos. A metodologia utilizada consistiu na considerao de transferncia de calor, envolvendo situaes em que sejam aplicveis as equaes para o clculo da temperatura de pelcula, massa especfica, viscosidade absoluta, condutividade trmica, coeficiente de expanso trmica, nmero de Prandtl, nmero de Grashof, nmero de Nusselt, coeficiente de transferncia de calor por conveco e calor transferido. A temperatura de pelcula obtida atravs da mdia aritmtica entre a temperatura da superfcie do alimento e a temperatura do fluido, este valor dividido por dois . Tp= T+T 4

A massa especfica, a viscosidade absoluta, a condutividade trmica, o coeficiente de expanso trmica e o nmero de Prandtl foram obtidos atravs das temperaturas do fluido (gua) em F utilizando a Tabela A-3 retirada de (KREITH 1977, p.521). Nmero de Biot Bi=hl/K Razo entre a resistncia trmica interna em um slido e a resistncia trmica na camada limite importante para o estabelecimento de uma anlise macroscpica ou microscpica e processos transiente. O nmero de Prandtl a relao entre a difusividade da quantidade de movimento e a difusividade trmica do fluido. Esse adimensional utilizado na anlise de transferncia de calor por conveco: NPr = Cp. / O nmero de Grashof obtido pela seguinte equao: A-3 NGr = 2.g..D3 (T- T)/ 2, foi obtido a partir dos doados interpolados da Tabela (KREITH, p.521). O nmero de Nusselt representa o coeficiente de transmisso de calor no aquecimento por conveco. Indica a poro entre o calor fornecido por conveco pura e aquele fornecido por conduo pela pelcula fluida: Nu = 0,54 + (Gr.Pr)1/4 O coeficiente de transferncia de calor obtido atravs da equao: Nu = h.D/ O calor transmitido por conveco regido por uma relao emprica conforme a Equao: q = hc.A.( T-T) , onde: A= DL

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RESULTADOS E DISCUSSONas tabelas de 1 a 6 esto listados valores obtidos a partir de dados experimentais mediante a utilizao de equaes empricas.

Temperatur a(0F) 146,12 146,84 150,53 157,73 160,61 182,84 176,18 183,56 188,42 190,4 189,23 195,98 197,24

(0F-1) 0,0068 44 0,0068 1 0,0066 43 0,0063 4 0,0062 26 0,0054 69 0,0056 76 0,0054 48 0,0053 07 0,0052 52 0,0052 85 0,0051 03 0,0050 7

Banana cozida na gua (lb/ft K(Btu/h.ft (lbm/f cp(Btu/lb .s) .0F) t3) .0F) 0,0003 61,262 0,999844 05 0,382448 08 8 0,0003 61,250 0,999873 02 0,382736 56 6 0,0002 61,191 1,000021 9 0,384212 52 2 0,0002 61,029 66 0,385546 94 1 0,0002 60,966 57 0,386122 58 1 0,0001 60,477 83 0,390568 52 1 0,0002 60,624 05 0,389236 04 1 0,0001 60,461 81 0,390712 68 1 0,0001 60,354 64 0,391684 76 1 0,0001 60,311 58 0,39208 2 1 0,0001 60,336 62 0,391846 94 1 0,0001 60,188 39 0,393196 44 1 0,0001 60,160 35 0,393448 72 1

NPr 0,0007 97 0,0007 9 0,0007 55 0,0006 91 0,0006 65 0,0004 68 0,0005 27 0,0004 62 0,0004 2 0,0004 03 0,0004 13 0,0003 54 0,0003 44

Gr 18260323 55 16760770 74 16662581 54 16447752 00 16356426 57 84712419 2,6 14284979 70 14792307 64 87710536 4,2 13453534 32 13744243 87 12545644 93 15122135 36

Tabela 1- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

NNu 35,27361 374 34,46447 454 34,03535

h(Btu/0Fh ft2 40,71139 068 39,41719 956 37,60194

Q(Btu/ h) 623,50 27 585,87 17 545,99

T(F) 83,84

T Temp (adm) o 0 1 2

Tempera tura 28,8 29,6 33,7

diametro (m) 0,036 0,035 0,035

1 0,9884 85,28 39 92,66 0,9291

6

68 33,18864 924 32,83453 757 32,53841 986 29,99430 329 29,29495 473 25,17397 795 27,66949 459 27,98522 066 26,36229 947 27,38701 844

676 38,23671 464 39,03329 55 36,51512 051 35,58498 132 33,22578 457 35,77860 104 32,10359 396 32,76867 977 32,23897 811 31,27935 29

37 467,78 86 437,14 49 412,49 05 263,64 6 205,13 23 121,83 42 140,89 04 151,66 98 95,539 15 96,677 59

107,06 112,82 117,5 143,96 158,72 168,44 172,4 170,06 183,56 186,08

91 0,8135 84 0,7673 41 0,7297 69 0,5173 41 0,3988 44 0,3208 09 0,2890 17 0,3078 03 0,1994 22 0,1791 91

3 4 5 7 8 9 10 11 12 13

41,7 44,9 47,5 62,2 70,4 75,8 78 76,7 84,2 85,6

0,035 0,035 0,035 0,034 0,035 0,03 0,035 0,035 0,036 0,039

Tabela 2- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

Temperatur a(0F) 152,42 170,33 176,36 182,75 188,78 190,67

(0F-1) 0,0065 61 0,0058 71 0,0056 7 0,0054 72 0,0052 97 0,0052 45

188,69 0,0053 0,0051 193,28 74 0,0051 195,62 12 0,0052 189,68 72 0,0051 192,92 83 188,69 0,0053 191,48 0,0052

Banana no vapor sem casca (lb/ft K(Btu/h.ft (lbm/f cp(Btu/lb .s) .0F) t3) .0F) 0,0002 61,161 1,000096 84 0,384968 28 8 0,0002 60,874 1,000813 25 0,392132 72 2 0,0002 60,778 1,001054 04 0,394544 24 4 0,0001 60,479 83 0,39055 5 1 0,0001 60,346 63 0,391756 84 1 0,0001 60,305 57 0,392134 26 1 0,0001 60,348 64 0,391738 82 1 0,0001 60,247 48 0,392656 84 1 0,0001 60,196 41 0,393124 36 1 0,0001 60,327 6 0,391936 04 1 0,0001 60,255 5 0,392584 76 1 0,0001 60,348 64 0,391738 82 1 0,0001 0,392296 60,287 1

NPr 0,0007 38 0,0005 73 0,0005 19 0,0004 69 0,0004 17 0,0004 0,0004 17 0,0003 78 0,0003 57 0,0004 09 0,0003 81 0,0004 17 0,0003

Gr 60544348 4,1 58395176 4,4 57033181 6,8 54315604 0,4 50466662 6,4 48767833 1,4 50540491 6,6 45873896 4,2 42590160 7,5 49694240 5,6 46316627 0,6 50540491 6,6 47944229

7

22 54 0,0052 0,0001 188,96 92 63 0,0051 0,0001 195,98 03 39

0,391792 0,393196

44 60,342 88 60,188 44

93 0,3 0,0004 50317188 1 15 4,2 0,0003 42015111 1 54 0,5

Tabela 3- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

NNu 26,39170 475 24,59086 182 23,86317 746 23,00905 658 21,95464 088 21,56000 321 21,97251 055 20,94239 96 20,29359 538 21,77149 795 21,03346 75 21,97251 055 21,37831 152 21,91866 522 20,18368 876

h(Btu/0Fh ft2 37,46378 362 35,55703 961 34,71708 685 33,13561 35 31,71476 926 31,17474 303 31,73912 466 30,32202 783 29,41765 95 31,46465 894 30,44829 876 31,73912 466 30,92479 597 31,66570 992 29,26369 714

Q(Btu/ h) 293,10 95 189,18 81 155,46 09 118,78 67 86,965 28 77,249 73 87,431 3 64,076 52,544 14 82,321 68 65,874 8 87,431 3 73,129 49 86,034 14 50,796 78

T(F) 96,44 132,26 144,32 157,1 169,16 172,94 168,98 178,16 182,84 170,96 177,44 168,98 174,56 169,52 183,56

T Temp (adm) o 1 0,6800 64 0,5723 47 0,4581 99 0,3504 82 0,3167 2 0,3520 9 0,2700 96 0,2282 96 0,3344 05 0,2765 27 0,3520 9 0,3022 51 0,3472 67 0,2218 65 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Tempera tura 35,8 55,7 62,4 69,5 76,2 78,3 76,1 81,2 83,8 77,2 80,8 76,1 79,2 76,4 84,2

diametro (m) 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025 0,025

Tabela 4- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

Banana cozida no vapor com casca

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Temperatur a(0F) 146,03 147,29 149,54 153,5 161,6 164,12 170,78 180,59 184,1 185,63 189,59 187,79 191,57 194,45 199,31 198,59

( F ) 0,0068 48 0,0067 89 0,0066 87 0,0065 15 0,0061 88 0,0060 93 0,0058 55 0,0055 37 0,0054 32 0,0053 87 0,0052 75 0,0053 25 0,0052 2 0,0051 43 0,0050 17 0,0050 36

0

-1

(lb/ft K(Btu/h.ft (lbm/f cp(Btu/lb .s) .0F) t3) .0F) 0,0003 61,263 0,999841 05 0,382412 52 2 0,0003 61,243 0,999891 01 0,382916 36 6 0,0002 61,207 0,999981 94 0,383816 36 6 0,0002 8 0,3847 61,123 1 0,0002 60,944 53 0,38632 8 1 0,0002 60,889 45 0,386824 36 1 0,0002 60,742 23 0,388156 84 1 0,0001 60,527 9 0,390118 02 1 0,0001 60,449 79 0,39082 8 1 0,0001 60,416 74 0,391126 14 1 0,0001 60,329 61 0,391918 02 1 0,0001 60,368 67 0,391558 62 1 0,0001 60,285 54 0,392314 46 1 0,0001 60,222 44 0,39289 1 1 0,0001 60,115 28 0,393862 18 1 0,0001 60,131 31 0,393718 02 1

NPr 0,0007 98 0,0007 86 0,0007 65 0,0007 29 0,0006 56 0,0006 34 0,0005 75 0,0004 88 0,0004 57 0,0004 44 0,0004 1 0,0004 25 0,0003 93 0,0003 68 0,0003 26 0,0003 32

Gr 2147909 826 2143502 026 2308916 749 2664230 373 2258384 059 2423185 772 2378716 519 2438240 868 2035636 783 2159733 319 2195519 249 2099067 780 1959887 882 1815550 102 1350973 628 1522311 398

Tabela 5- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

NNu 36,72204 004 36,56748 451 36,99284 173 37,86924 06 35,43008 304 35,74170 672 34,73128

h(Btu/0Fh ft2 36,89905 85 37,11211 642 36,67530 42 37,00347 402 35,05801 834 35,71261 516 33,68078

Q(Btu/ T Temp Tempera diametro h) T(F) (adm) o tura (m) 686,09 23 83,66 1 0 28,7 0,038 670,28 0,9797 48 86,18 98 1 30,1 0,038 671,87 0,9437 82 90,68 23 2 32,6 0,039 675,97 0,8802 38 98,6 31 3 37 0,041 514,98 0,7503 52 114,8 61 5 46 0,039 504,80 0,7099 22 119,84 57 6 48,8 0,04 418,18 133,16 0,6031 7 56,2 0,04

9

125 33,57013 75 31,60457 876 31,83507 996 31,33609 573 31,27869 352 30,15561 754 29,12220 051 26,29577 223 27,20139 294

775 33,26463 985 31,90507 295 33,29145 243 28,57483 706 36,24285 857 29,55678 313 30,06437 199 29,22948 869 27,66364 29

73 307,82 14 241,30 29 233,78 17 195,24 4 208,13 62 164,17 65 131,61 16 75,687 37 86,630 4

152,78 159,8 162,86 170,78 167,18 174,74 180,5 190,22 188,78

75 0,4458 87 0,3896 1 0,3650 79 0,3015 87 0,3304 47 0,2698 41 0,2236 65 0,1457 43 0,1572 87

8 9 10 11 12 13 14 15 16

67,1 71 72,7 77,1 75,1 79,3 82,5 87,9 87,1

0,041 0,039 0,04 0,041 0,04 0,04 0,04 0,039 0,04

Tabela 6- Tabela de valores calculados a partir da anlise experimental

Utilizando dados das tabelas acima foi possvel plotar os grficos abaixo que relacionam, respectivamente, a temperatura em relao ao tempo Figura 1; o coeficiente de transferncia de calor por conveco em funo do tempo Figura 2; o calor transferido em funo do tempo Figura 3; e o nmero adimensional Nusselt em funo do tempo Figura 4;e a temperatura admensional em funo do tempo na Figura 5.

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Figura 1: Temperatura em funo do tempo.

Figura 2: Coeficiente de transferncia de calor por conveco em funo do tempo.

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Figura 3: Calor transferido em funo do tempo

Figura 4: Nusselt em funo do tempo

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Figura 5: Temperatura adimensional em funo do tempo

Os grficos plotados em trs situaes distintas, duas com casca e uma sem casca, esses modelos tentam predizer como o comportamento do fruto da banana Maa, quando submetido a uma fonte de calor em estado transiente Os valores das temperaturas nas bananas no variaram uniformemente com o tempo, pois, as mesmas se encontravam em diferentes estgios de maturao j que mesmo selecionadas no momento da compra no foi possvel uma uniformizao perfeita no momento da coleta. Portanto neste caso ocorreram oscilaes bruscas no primeiro experimento nos valores da temperatura ao longo do tempo, o que refletiu nos demais parmetros calculados, os quais dependem diretamente do valor da temperatura. No incio da tomada das temperaturas a temperatura variou rapidamente, mas com o passar do tempo alcanou um patamar constante prximo aos 20 minutos iniciais. Partindo do resultado dos dados heterogneos do primeiro experimento, foi proposto a repetio do experimento utilizando outras bananas, as quais deveriam estar verdes

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para que se pudesse formular uma premissa que explicasse melhor o comportamento deste alimento diante da submisso do mesmo a uma fonte de calor em estado transiente. Com esse objetivo foram realizados novos experimentos, onde foram analisados tanto o comportamento de frutos com casca no vapor de gua, e tambm frutos sem casca em vapor de gua e ainda frutos com casca imersos em gua. Os resultados obtidos explicaram bem este comportamento dos frutos. Mostrando que o grau de maturao influi diretamente tanto na transferncia de calor, como tambm no calor transferido ao longo do tempo. importante frisar que nos frutos com casca foram obtidos valores maiores do que nos frutos sem casca, ou seja, nas bananas com casca houve uma dificuldade maior de transferncia e dissipao do calor devido presena da casca, mas em contrapartida o calor se distribuiu de forma mais uniforme no alimento, fato que no ocorreu nos frutos sem casca justamente pela maior facilidade de penetrao e dissipao do calor. No experimento realizado, percebeu-se que quando as bananas tinham sua superfcie da casca rompida, devido elevao da temperatura, e expanso do amido frente ao incharcamento em gua ou vapor esperava-se que houvesse um aumento tanto da temperatura quanto na facilidade da transferncia de calor para o alimento. Porm o fato inverso foi observado, onde os valores obtidos experimentalmente mostraram variaes bruscas nos valores da temperatura, valores que estavam bem abaixo dos valores encontrados em frutos os quais tiveram suas temperaturas anteriormente coletadas e que no haviam sofrido lise da casca. Deste modo se descartarmos os valores que esto destoantes o grfico plotado se comportar de forma bastante uniforme. Nos dados coletados das bananas cozidas no vapor sem casca, houve uma uniformidade dos resultados, demonstrado nos valores de tempo versus temperatura, coeficiente de transferncia de calor, o calor transferido, e o nmero de Nusselt, apresentando um comportamento, bem uniforme com passar do tempo. J em dados obtidos de bananas com diferentes graus da maturao houve uma heterogeneidade dos dados obtidos, refletindo em variaes bruscas dos valores plotados nos grficos. Na comparao dos trs grficos plotados, observou-se que na comparao do coeficiente de transferncia de calor, os trs apresentaram valores muito prximos. Isso demonstra que a transferncia de calor se deu de forma homognea ao longo do tempo. J nas comparaes entre os valores do calor coletados no experimento, observou-se que quando bananas submetidas ao cozimento com casca seus valores de calor(Q), so bem superiores aos 14

valores encontrados nos frutos submetidos ao vapor com casca e maior ainda nos frutos os quais tiveram suas cascas retiradas intencionalmente. Isso demonstra que o fluido (gua) consegue conduzir melhor o calor do que o vapor, e que em frutos descascados h uma melhor conduo de calor mas em contrapartida tambm, h uma menor reteno do mesmo por falta de obstculo fsico que seria gerado pela casca. Este mesmo comportamento foi observado no grfico do nmero de Nusselt plotado em funo do tempo.

6.

CONCLUSOConclui-se com esse trabalho que a transmisso de calor nos alimentos ocorre de

forma bastante variado, e que essa variao devido primeiramente composio qumica que o alimento apresenta no momento ao qual submetido a uma fonte de calor em estado transiente. A transferncia de calor ocorreu de forma progressiva ao longo do tempo, apesar de alguns valores discrepantes nos dados coletados que ocorreram em alguns instantes. Podese perceber que a banana oferece boa facilidade de transferncia de calor com decorrer do tempo. Depois dos 20 minutos comeou a estabilizao dos valores obtidos experimentalmente e conseqentemente todos os demais parmetros correlacionados.

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7.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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INCROPERA, F. P;DEWITT, D, P. Transferncia de Calor e de Massa.Traduo Carlos Alberto Biolchini da Silva, MsC UFF. Quinta Edio, Rio de Janeiro, RJ. LTC Editora 2003.Capitulo5. KREITH, F. Princpios da transmisso de calor. Traduo Eitaro Yamani, Otvio de Mattos Silvares e Virglio Rodrigues Lopes de Oliveira. Terceira Edio, So Paulo: Edgard Blcher BRASIL. 1977. 539 p. PEREIRA, N. R. Estudo da aplicao de microondas na secagem de bananas tratadas osmoticamente. Tese (Doutorado em Engenharia de Alimentos)- Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), Campinas- SP. 2007. acesso em 09 de setembro de 2008.