UFF – Universidade Federal FluminenseIntegração IDocentes: Arlindo de Almeida Rocha, Rogério Lacerda.Discentes: Helena Fuly, Luana Britto e Sofia Gesteira.

Transferência de Transferência de Calor em uma Calor em uma sanduicheirasanduicheira

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;

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;

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.

Chapa Aberta

Chapa Fechada

Problema no Maple

Utilizamos a lei da condução de Fourier para calcular calor transferido por unidade de tempo, para uma mesma variação de temperatura;

Lei da Condução de Fourier:

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.

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.