PI-4 - UFSCar

DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE CONDUTIVIDADE TÉRMICA E
CALOR ESPECÍFICO DE AÇÚCAR CRISTAL, GRANULADO E AMORFO
B. M. M. ARAÚJO1, L. K. GUIZZO-SILVA2, A. L. GABAS3 e
J. TELIS-ROMERO4*
1- Açúcar Guarany S.A. – Olímpia – SP
2, 4 – DETA/UNESP, Rua Cristóvão Colombo 2265
CEP: 15054-000 - São José do Rio Preto - SP
3 – FZEA/USP – Pirassununga – SP
*E-mail: [email protected]
A condutividade térmica e o calor específico de diferentes tipos de açúcar foram
determinados utilizando uma célula de isotermas cilíndricas com geração interna de
calor. A condutividade térmica foi determinada a partir de dados experimentais de
transferência de calor no estado estacionário, utilizando a equação integrada de Fourier
para um cilindro infinito. O calor específico foi determinado utilizando experimentos de
transferência de calor em regime transiente e a solução da equação de difusão pelo
método das diferenças finitas, supondo fluxo de calor somente radial. O sistema foi
aferido através de partículas de carbonato de cálcio (CaCO3) e partículas de óxido de
magnésio (MgO) de ρCaCO3 = 2512,2 kg/m3 e ρMgO = 799,2 kg/m3. A célula forneceu
resultados compatíveis com os da literatura para ambos os materiais. Para o CaCO3 os
resultados foram os seguintes: k = 0,517 W/m K e Cp = 807,6 Joule/kg K. Para o MgO
obteve-se k = 0,151 W/m K e Cp = 387,1 Joule/kg. Para a avaliação do erro
experimental foram realizadas 11 replicatas para cada um destes materiais, sendo de
6,8% o maior desvio observado em relação à média. As temperaturas médias durante a
determinação da condutividade térmica e do calor específico foram de 30, 40 e 60oC.
Observou-se que a variação da corrente aplicada ao aquecedor não exerceu nenhuma
influência sobre a condutividade térmica. A influência da temperatura do experimento
sobre os valores de calor específico e condutividade térmica também foi praticamente
nula. Os resultados obtidos para açúcar cristal foram: kCristal = 0,284 W/m K e CpCristal =
1344,5 Joule/kg; para o granulado: kGranulado = 0,266 W/m K e CpGranulado = 1256,3
Joule/kg; para o amorfo: kAmorfo = 0,232 W/m K e CpAmorfo = 1233,5 Joule/kg. Pode-se
concluir que o tipo de açúcar influenciou o valor destas propriedades.