Transferencia-de-Calor-e-Massa-

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2025 
 
 
 
 
NOME DO ALUNO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE PITÁGORAS UNOPAR ANHANGUERA 
ENGENHARIA MECÂNICA 
ROTEIRO DE AULA PRATICA 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA 
 CATU/BA
 Adson dos Santos Souza
 
2025 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ROTEIRO DE AULA PRATICA 
TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA 
 
 
Atividade Prática para o curso de Engenharia Mecânica, 
apresentado como requisito parcial para a obtenção de 
média na disciplina – Transferência de Calor e Massa 
 
 
NOME DO ALUNO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tutor(a) à Distância: Rafael Misael Vedovatte
 Catu/BA
Adson dos Santos Souza
SUMÁRIO 
1 INTroduÇÃO ....................................................................................................... 3 
2 DESENVOLVIMENTO ......................................................................................... 4 
2.1 ROTEIRO 1 - EXPERIMENTOS DE CONDUÇÃO LINEAR ............................. 4 
2.2 ROTEIRO 2 - EXPERIMENTOS DE CONVECÇÃO ....................................... 10 
2.3 ROTEIRO 3 - EXPERIMENTOS EM TROCADORES DE CALOR ................. 15 
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 24 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 3 
1 INTRODUÇÃO 
No contexto da engenharia, a compreensão dos mecanismos de transferência 
de calor e massa é de suma importância para o desenvolvimento e a otimização de 
sistemas industriais e de climatização. Este trabalho apresenta os resultados obtidos 
por meio de experimentos práticos realizados em laboratório virtual, os quais 
abordaram três importantes modalidades de transferência de energia: condução, 
convecção e troca térmica em trocadores de calor. 
Na etapa de condução, foram investigadas as condições estacionárias da 
transferência de calor em regime unidimensional, permitindo a determinação da 
distribuição de temperaturas e a avaliação da influência de parâmetros como a 
geometria dos corpos, o contato entre superfícies e a aplicação adequada de pasta 
térmica. Experimentos com diferentes materiais – alumínio, cobre e aço – 
possibilitaram a comparação das condutividades térmicas e evidenciaram como as 
propriedades intrínsecas dos materiais impactam a eficiência da transferência de 
calor. 
Posteriormente, os experimentos de convecção proporcionaram uma análise 
sobre o balanço de energia em fluidos, demonstrando a importância do ajuste dos 
parâmetros operacionais, como a potência do aquecedor e do exaustor, e a correta 
instalação dos sensores de temperatura. A visualização gráfica dos dados em tempo 
real e o registro por meio do datalogger foram fundamentais para compreender as 
dinâmicas envolvidas e para realizar as devidas correlações entre os parâmetros 
ajustados e o comportamento térmico observado. 
Por fim, os experimentos com trocadores de calor – envolvendo configurações 
de tubos concêntricos, casco-tubos e placas – possibilitaram a análise comparativa 
das eficiências térmicas em diferentes arranjos, levando em conta a variação da vazão 
e a direção dos fluxos. Tais experimentos enfatizam a importância do controle preciso 
dos dispositivos e da correta montagem dos sistemas, bem como a relevância das 
válvulas no gerenciamento do fluxo dos fluidos, essenciais para o desempenho e a 
segurança operacional dos equipamentos. 
 
 4 
2 DESENVOLVIMENTO 
2.1 ROTEIRO 1 - EXPERIMENTOS DE CONDUÇÃO LINEAR 
Primeiramente passou-se a pasta térmica no cilindro de alumínio e no cooler, 
e encaixou-se o cilindro e o cooler no aquecedor. 
 
Figura 1 – Cilindro de alumínio montado no sistema 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Conectou-se o cabo de alimentação 24 V do cooler na fonte de alimentação, 
bem como os terminais T2 e T3 dos sensores de temperatura do módulo de condução 
na unidade de aquisição de dados. 
 
 
 5 
Figura 2 – Conecção dos cabos 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Ligou-se a fonte de alimentação, selecionou-se na tela do computador o 
material que está sendo usado no experimento e iniciou-se a aquisição de dados. 
Observou-se o comportamento da temperatura do cilindro com o passar do tempo. 
Explorou-se os efeitos de alterar a intensidade do aquecedor. 
 
Figura 3 – Aquisição de dados para o alumínio 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 6 
Repetiu-se os procedimentos anteriores para realizar o ensaio com os cilindros 
de cobre e de aço. 
 
Figura 4 – Cilindro de cobre montado no sistema 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
 
Figura 5 – Aquisição de dados para o cobre 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 7 
Figura 6 – Cilindro de aço montado no sistema 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Figura 7 – Aquisição de dados para o aço 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
 
 8 
Resultados 
 
Com base no experimento realizado, responde-se: 
 
1. Explique o papel da pasta térmica na transferência de calor em sistemas 
que utilizam componentes como coolers e aquecedores. Por que é importante 
aplicar a pasta de maneira adequada entre superfícies metálicas? 
 
A pasta térmica é importante na transferência de calor em sistemas com coolers 
e aquecedores, preenchendo as microscópicas imperfeições entre as superfícies 
metálicas dos componentes, como o processador e o dissipador de calor. O ar, um 
péssimo condutor térmico, fica preso nessas irregularidades, prejudicando a 
dissipação eficiente do calor. A pasta térmica, com sua alta condutividade térmica, 
substitui o ar, criando uma superfície de contato mais uniforme e otimizando a 
transferência de calor. A aplicação correta da pasta, em quantidade adequada e 
espalhada de maneira uniforme, garante que o calor gerado pelo componente seja 
transferido eficientemente para o dissipador, evitando o superaquecimento e 
garantindo o funcionamento estável do sistema. 
 
2. Descreva como diferentes materiais (como alumínio, cobre e aço) 
afetam a eficiência da transferência de calor em um sistema de refrigeração ou 
aquecimento. Quais propriedades físicas desses materiais influenciam 
diretamente seu desempenho térmico? 
 
A eficiência da transferência de calor em um sistema de refrigeração ou 
aquecimento depende diretamente da condutividade térmica do material utilizado; o 
cobre, por exemplo, possui alta condutividade térmica (~400 W/m·K), permitindo uma 
rápida dissipação ou absorção de calor, sendo ideal para dissipadores de calor e 
trocadores térmicos. O alumínio, embora tenha condutividade menor (~200 W/m·K), 
é mais leve e resistente à corrosão, sendo amplamente utilizado onde o peso é uma 
preocupação. Já o aço tem condutividade térmica significativamente menor (~50 
W/m·K), tornando-se menos eficiente para transferência de calor, mas sua resistência 
mecânica pode justificar seu uso em determinadas aplicações. 
 
 9 
3. Analise a importância do controle de temperatura e a utilização de 
sensores em um experimento de transferência de calor. Como a posição dos 
sensores (superior e inferior) pode afetar a precisão dos dados coletados? 
 
O controle preciso da temperatura e o uso de sensores são fundamentais em 
experimentos de transferência de calor, pois permitem monitorar e quantificar o fluxo 
de calor através de um corpo. A posição dos sensores, especialmente em um corpo 
de prova cilíndrico, afeta diretamente a precisão dos dados: sensores posicionados 
em diferentes alturas capturam gradientes de temperatura distintos, refletindo a 
distribuição não uniforme do calor. Sensores superiores tendem a medir temperaturas 
mais baixas devido à perda de calor para o ambiente, enquanto sensores inferiores 
capturam temperaturas mais elevadas, próximas à fonte de calor. A coleta de dados 
de múltiplos sensores em diferentes posições permite uma análisemais completa e 
precisa do fluxo de calor no corpo de prova. 
 
4. Discuta as principais diferenças entre condução, convecção e radiação 
na transferência de calor. Em qual desses mecanismos a utilização de materiais 
como alumínio e cobre desempenha um papel mais crítico? Justifique sua 
resposta. 
 
A condução ocorre pela transferência de calor através de um material sólido, 
onde a energia térmica é transmitida de molécula para molécula. A convecção envolve 
a transferência de calor por meio do movimento de fluidos (líquidos ou gases), onde o 
calor é transportado pelas correntes de convecção. Já a radiação é a transferência de 
calor por meio de ondas eletromagnéticas, que não necessitam de um meio material 
para se propagar. A utilização de materiais como alumínio e cobre desempenha um 
papel mais crítico na condução, devido à sua alta condutividade térmica, que facilita a 
transferência de calor através do material. 
 
5. Avalie os fatores que devem ser considerados ao selecionar um 
material para sistemas de refrigeração industrial. Como as propriedades 
térmicas e mecânicas do material influenciam na escolha de componentes como 
cilindros e coolers? 
 
 10 
A seleção de materiais para sistemas de refrigeração industrial exige um 
equilíbrio entre propriedades térmicas e mecânicas, com a condutividade térmica 
ditando a eficiência na dissipação de calor em coolers e trocadores, enquanto a 
resistência mecânica e à corrosão garantem a durabilidade de cilindros e tubulações 
sob pressão e em ambientes agressivos. Materiais como cobre e alumínio, com alta 
condutividade, são ideais para otimizar a transferência de calor, enquanto aços 
inoxidáveis e ligas especiais oferecem a resistência necessária para componentes 
estruturais, considerando também fatores como custo, disponibilidade e 
compatibilidade com fluidos refrigerantes. 
 
2.2 ROTEIRO 2 - EXPERIMENTOS DE CONVECÇÃO 
 
Suspendeu-se a trava do suporte do aquecedor e acople-o no túnel de 
convecção e abaixou-se a trave do suporte do aquecedor. 
 
Figura 1 – Aquecedor instalado 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Conectou-se os sensores de temperatura 1 e 2, anemômetro e exaustor na 
patola. 
 
 
 11 
Figura 2 – Sensores conectados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Iniciou-se a aquisição de dados no notebook. Variou-se a potência do 
aquecedor e do exaustor, verificando como os outros parâmetros do sistema variam 
ao longo do tempo. 
 
Figura 3 – Aquisição de dados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
 
 12 
Resultados 
 
1. Explique a importância de suspender e abaixar a trava do suporte do 
aquecedor durante a configuração inicial do equipamento. Quais poderiam ser 
as consequências de não seguir esse procedimento corretamente? 
 
Suspender e travar corretamente o suporte do aquecedor no túnel de 
convecção garante o posicionamento adequado, a precisão das medições e a 
segurança do ensaio. Um ajuste incorreto pode causar leituras imprecisas, 
superaquecimento, danos ao equipamento e riscos de acidentes. 
 
2. Descreva o processo de conexão dos sensores de temperatura ao 
sistema de aquisição de dados. Por que é essencial garantir que os sensores 
estejam corretamente conectados antes de iniciar a aquisição de dados? 
 
O processo de conexão dos sensores de temperatura ao sistema de aquisição 
de dados envolve a ligação dos sensores aos canais de entrada do sistema por meio 
de fios e conectores específicos. Cada sensor é posicionado nos locais adequados 
(base e topo do túnel de convecção, por exemplo) e conectado a entradas específicas 
no sistema de aquisição de dados. 
É essencial garantir que os sensores estejam corretamente conectados antes 
de iniciar a aquisição de dados, pois conexões inadequadas podem resultar em 
leituras incorretas, perda de dados ou falhas no sistema de monitoramento. Conexões 
mal feitas podem afetar a precisão das medições, levando a interpretações errôneas 
dos resultados e comprometendo a validade do experimento. Além disso, a falta de 
um bom contato pode causar interferências no sinal, gerando ruídos ou até danos 
permanentes aos sensores e ao sistema de aquisição. 
 
3. Analise como a variação da potência do aquecedor e do exaustor pode 
afetar as leituras de temperatura e outros parâmetros do sistema. Quais fatores 
externos poderiam influenciar esses resultados? 
 
A variação da potência do aquecedor e do exaustor tem um impacto direto nas 
leituras de temperatura e outros parâmetros do sistema, como o fluxo de ar e a 
 13 
distribuição térmica no túnel de convecção. Quando a potência do aquecedor é 
aumentada, há um aumento na quantidade de calor fornecido ao sistema, o que eleva 
a temperatura do ambiente ao redor dos sensores, principalmente o sensor do topo, 
visto que o ar quente tende a subir por ser menos denso, resultando em leituras de 
temperatura mais altas, mas também alterando o padrão de fluxo de ar, afetando a 
uniformidade da distribuição térmica e a precisão das medições. Por outro lado, a 
variação na potência do exaustor afeta a velocidade e a direção do fluxo de ar. Um 
exaustor mais potente pode acelerar a circulação do ar, ajudando a dissipar o calor 
mais rapidamente, o que resulta em uma diminuição da temperatura medida nos 
sensores, especialmente no topo do túnel. 
 
4. Discuta a importância da visualização gráfica das temperaturas em 
função do tempo durante o processo de aquisição de dados. Como essa 
visualização pode auxiliar na tomada de decisões operacionais? 
 
A visualização gráfica das temperaturas em função do tempo durante o 
processo de aquisição de dados é fundamental para a análise dinâmica e em tempo 
real do comportamento térmico do sistema. Essa representação gráfica permite 
observar rapidamente as variações de temperatura ao longo do tempo, ajudando a 
identificar padrões, tendências e possíveis anomalias no desempenho do sistema. 
Através dos gráficos, é possível perceber de forma clara como a temperatura evolui 
em resposta às alterações na potência do aquecedor e do exaustor, o que facilita a 
compreensão da dinâmica do fluxo de calor e a eficácia do sistema de convecção. 
Essa visualização auxilia na tomada de decisões operacionais de várias 
formas. Por exemplo, se a temperatura estiver subindo mais rapidamente do que o 
esperado ou ultrapassando limites seguros, a visualização permite a identificação 
imediata do problema, possibilitando ajustes rápidos, como a redução da potência do 
aquecedor ou a aceleração do exaustor para dissipar o calor de forma mais eficiente. 
Da mesma forma, se o gráfico indicar uma temperatura muito baixa, pode ser 
necessário aumentar a potência do aquecedor ou ajustar o fluxo de ar. Além disso, 
gráficos de temperatura em função do tempo podem ajudar a identificar o tempo 
necessário para alcançar um estado térmico estável, o que é crucial para a calibração 
do sistema e a definição de parâmetros de operação mais eficientes. 
A visualização gráfica também facilita a comparação entre diferentes condições 
 14 
experimentais e a detecção de desvios nos parâmetros operacionais, como uma falha 
em algum sensor ou uma alteração inesperada nas condições ambientais. Dessa 
forma, ela contribui para uma gestão mais eficiente do experimento, permitindo ajustes 
rápidos e informados, o que melhora a qualidade dos dados e a segurança do 
processo. 
 
5. Explique o impacto do controle preciso de variáveis como potência do 
aquecedor e do exaustor em um sistema de convecção. Como esses controles 
podem ser otimizados para melhorar a eficiência energética do sistema? 
 
O controle preciso de variáveis como a potência do aquecedor e do exaustor 
tem um impacto significativo no desempenho de um sistema de convecção, pois essas 
variáveis determinam a temperatura e a circulação do ar, afetando diretamente a 
eficiência do processo térmico. O aquecedor é responsável porfornecer a energia 
necessária para aquecer o ar, enquanto o exaustor regula a circulação do ar, 
permitindo uma dissipação controlada do calor. Manter essas variáveis bem 
controladas é crucial para garantir uma distribuição térmica homogênea, evitando 
áreas de superaquecimento ou resfriamento excessivo que poderiam prejudicar o 
desempenho do sistema ou os resultados do experimento. 
Um controle impreciso da potência do aquecedor pode levar a um aumento 
excessivo de temperatura, desperdiçando energia e possivelmente danificando 
componentes sensíveis do sistema. Por outro lado, um controle inadequado da 
potência do exaustor pode resultar em uma circulação de ar insuficiente, o que 
comprometeria a dissipação do calor e levaria a uma ineficiência térmica, aumentando 
o consumo de energia e prolongando o tempo necessário para alcançar a temperatura 
desejada. 
A otimização do controle dessas variáveis pode melhorar significativamente a 
eficiência energética do sistema de convecção. Para otimizar o controle, é possível 
utilizar técnicas como o controle adaptativo, que ajustam dinamicamente a potência 
do aquecedor e do exaustor com base nas medições de temperatura em tempo real, 
mantendo as condições térmicas ideais com o menor consumo de energia possível. 
Além disso, a implementação de sensores de temperatura e fluxômetros em pontos 
estratégicos do sistema pode fornecer dados em tempo real para ajustes finos, 
permitindo uma regulação mais precisa e eficiente do fluxo de calor. 
 15 
2.3 ROTEIRO 3 - EXPERIMENTOS EM TROCADORES DE CALOR 
Colocou-se o trocador tipo tubos concêntricos sobre a bancada, conectou-o aos 
canos e abriu-se as válvulas. 
 
Figura 1 – Trocador tipo tubos instalado 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Energizou-se o painel, aumentou-se a potência do aquecedor e ligou-o. 
Esperou-se a temperatura chegar a 60 ⁰C. 
 
 
 16 
Figura 2 – Painel configurado 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Ligou-se a bomba um e ajustou-se sua vazão através do potenciômetro que se 
encontra no painel. Ligou-se a bomba dois e observou-se a variação de temperatura 
nos indicadores. 
 
Figura 3 – Indicadores 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
 
 17 
Figura 4 – Aquisição de dados para o trocador tipo tubos 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Coloque o trocador de calor tipo casca-tubo sobre a bancada, conecte-o aos canos 
com o fluido quente no casco e abra as válvulas. 
 
Figura 5 – Trocador de calor tipo casca-tubo com fluido quente no casco 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Energizou-se o painel, aumentou-se a potência do aquecedor e ligou-o. 
 18 
Esperou-se a temperatura chegar a 60 ⁰C. Ligou-se a bomba um e ajustou-se sua 
vazão através do potenciômetro que se encontra no painel. Ligou-se a bomba dois e 
observou-se a variação de temperatura nos indicadores. 
 
Figura 6 – Aquisição de dados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Alterou-se as conexões do trocador de calor tipo casca-tubo que está sobre a bancada 
para o fluido quente passar nos tubos. 
 
Figura 7 – Trocador de calor tipo casca-tubo com fluido quente nos tubos 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 19 
Energizou-se o painel, aumentou-se a potência do aquecedor e ligou-o. 
Esperou-se a temperatura chegar a 60 ⁰C. Ligou-se a bomba um e ajustou-se sua 
vazão através do potenciômetro que se encontra no painel. Ligou-se a bomba dois e 
observou-se a variação de temperatura nos indicadores. 
 
Figura 8 – Aquisição de dados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Colocou-se o trocador do tipo placas sobre a bancada, conectou-o aos canos 
com o fluxo em contracorrente e abriu-se as válvulas. 
 
Figura 9 – Trocador de calor tipo placas instalado (contracorrente) 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 20 
Energizou-se o painel, aumentou-se a potência do aquecedor e ligou-o. 
Esperou-se a temperatura chegar a 60 ⁰C. Ligou-se a bomba um e ajustou-se sua 
vazão através do potenciômetro que se encontra no painel. Ligou-se a bomba dois e 
observou-se a variação de temperatura nos indicadores. 
 
Figura 10 – Aquisição de dados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
Alterou-se as conexões do trocador de calor do tipo placas que está sobre a 
bancada para corrente em paralelo. 
 
Figura 11 – Trocador de calor tipo placas instalado (em paralelo) 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 21 
Energizou-se o painel, aumentou-se a potência do aquecedor e ligou-o. 
Esperou-se a temperatura chegar a 60 ⁰C. Ligou-se a bomba e ajustou-se sua vazão 
através do potenciômetro que se encontra no painel. Ligou-se a bomba dois e 
observou-se a variação de temperatura nos indicadores. 
 
Figura 12 – Aquisição de dados 
 
Fonte: Elaborado pelo autor, (2025) 
 
 
Resultados 
 
1. Explique a importância de ajustar corretamente a potência do 
aquecedor e como isso influencia o desempenho dos trocadores de calor em 
diferentes configurações. Quais fatores devem ser considerados ao realizar 
esses ajustes? 
 
Ajustar corretamente a potência do aquecedor em um experimento com 
trocadores de calor é essencial para garantir um desempenho eficiente e resultados 
confiáveis. A potência influencia diretamente a taxa de transferência de calor, afetando 
a diferença de temperatura entre os fluidos e, consequentemente, a eficácia térmica 
 22 
do sistema. Em diferentes configurações, como fluxo paralelo ou contracorrente, a 
distribuição de temperatura impacta a eficiência global do trocador. Para um ajuste 
adequado, devem ser considerados fatores como a capacidade térmica dos fluidos, a 
vazão, a resistência térmica dos materiais, as perdas de calor para o ambiente e os 
limites operacionais do trocador. Além disso, um controle preciso da potência evita 
superaquecimento, que pode comprometer a integridade do equipamento e gerar 
medições inconsistentes. 
 
2. Descreva o processo de troca e encaixe de diferentes tipos de 
trocadores de calor (tubos concêntricos, casca-tubo e placas) e analise as 
possíveis aplicações práticas para cada tipo em sistemas industriais. 
 
O processo de troca e encaixe de trocadores de calor consiste em fechar al 
válvulas, encaixar as tubulações corretamente, de acordo com a configuração 
desejada, e na sequência abrir as válvulas novamente. 
Em um experimento com trocadores de calor, a troca térmica ocorre pela 
condução e convecção entre fluidos em diferentes geometrias. Os trocadores de tubos 
concêntricos, com um tubo dentro do outro, são simples e eficientes para fluidos com 
grandes diferenças de temperatura, ideais para aquecimento ou resfriamento de óleos 
e outros líquidos viscosos. Os trocadores de casca-tubo, com feixes de tubos dentro 
de um casco, oferecem maior área de troca e são amplamente utilizados em refinarias 
e indústrias químicas para aquecimento e condensação de gases e líquidos. Já os 
trocadores de placas, com placas corrugadas que criam canais para os fluidos, são 
compactos e eficientes para fluidos limpos, como água e soluções aquosas, sendo 
aplicados em sistemas de aquecimento e resfriamento de alimentos e bebidas, além 
de sistemas de climatização. 
 
3. Discuta o papel das válvulas no controle dos fluidos durante a operação 
do trocador de calor. Como a abertura e o fechamento das válvulas afetam o 
desempenho do sistema? 
 
As válvulas são indispensáveis no controle de fluidos em trocadores de calor, 
regulando a vazão, temperatura e pressão, o que impacta diretamente na eficiência 
da troca térmica; válvulas totalmente abertas maximizam a vazão e a transferência de 
 23 
calor, enquanto aberturas parciais ou fechadas permitem controle mais preciso da 
temperatura e pressão, prevenindo danos e otimizando o processo; além disso, 
válvulas de segurança protegem contra sobrepressão e válvulas de bloqueio facilitam 
a manutenção, garantindo a segurança e confiabilidade do sistema. 
 
4. Analise como a variaçãoda vazão e a utilização de bombas diferentes 
podem impactar a eficiência de um sistema de trocadores de calor. Que 
situações operacionais podem requerer ajustes na vazão? 
 
A variação da vazão impacta diretamente a eficiência de trocadores de calor, 
pois o aumento da vazão geralmente eleva a taxa de transferência de calor devido à 
maior turbulência, mas também aumenta a perda de carga e o consumo de energia 
da bomba; inversamente, a diminuição da vazão reduz a transferência de calor, mas 
economiza energia. A escolha de bombas com diferentes curvas de desempenho 
(vazão x pressão) também influencia a eficiência, com bombas subdimensionadas 
resultando em baixa transferência de calor e bombas superdimensionadas em alto 
consumo energético. Ajustes na vazão são necessários em situações como variação 
da carga térmica, mudanças nas condições ambientais, controle preciso de 
temperatura, processos de limpeza e manutenção, e otimização do consumo de 
energia. 
 
5. Explique como a visualização de gráficos de temperatura e a coleta de 
dados através do "Datalog" podem auxiliar na análise e otimização de sistemas 
de troca de calor. Qual é a importância de monitorar esses dados em tempo 
real? 
 
A visualização de gráficos de temperatura e a coleta de dados via "Datalog" 
são ferramentas cruciais para a análise e otimização de sistemas de troca de calor, 
permitindo identificar padrões, anomalias e tendências nas temperaturas dos fluidos 
ao longo do tempo. Os gráficos oferecem uma representação visual clara do 
comportamento térmico do sistema, facilitando a identificação de problemas como 
ineficiências na troca de calor, variações inesperadas de temperatura ou falhas no 
sistema. 
 
 24 
3 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
Os experimentos realizados permitiram uma compreensão prática e 
aprofundada dos mecanismos de transferência de calor e massa. Na etapa de 
condução, foi possível observar como a aplicação correta de pasta térmica e as 
propriedades dos materiais (alumínio, cobre e aço) influenciam diretamente a 
eficiência da transferência de energia. Essa análise mostrou que a geometria dos 
corpos e o contato entre superfícies são fatores determinantes para o desempenho 
térmico. 
No experimento de convecção, a variação dos parâmetros operacionais, como 
a potência do aquecedor e do exaustor, bem como a correta instalação dos sensores, 
revelou a importância do controle preciso das variáveis ambientais para se obter 
dados confiáveis. A visualização gráfica em tempo real e a coleta sistemática dos 
dados demonstraram a dinâmica da transferência de calor em fluidos, evidenciando 
como ajustes finos podem otimizar o desempenho do sistema. 
Os testes com trocadores de calor – envolvendo diferentes configurações, 
como tubos concêntricos, casco-tubos e placas – possibilitaram uma análise 
comparativa das eficiências térmicas sob variadas condições de vazão e direção dos 
fluxos. Estes experimentos ressaltaram a relevância da correta montagem, do controle 
das válvulas e da troca de conexões para garantir o funcionamento seguro e eficiente 
dos sistemas térmicos. 
Os resultados obtidos corroboram os conceitos teóricos da transferência de 
calor e massa, demonstrando a importância da aplicação prática desses 
conhecimentos para a otimização e segurança dos processos industriais. A 
experiência adquirida não só reforça a base técnica dos participantes, mas também 
os capacita a desenvolver soluções inovadoras para desafios reais na área de 
engenharia térmica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 25 
REFERÊNCIAS 
ÇENGEL, D. A.; GHAJAR, A. J. Princípios de transferência de calor. 6. ed. São 
Paulo: McGraw-Hill, 2013. 
 
FERREIRA, A. S.; OLIVEIRA, J. R. Métodos experimentais em transferência de 
calor. São Paulo: Editora Ciência Moderna, 2012. 
 
INCROPERA, F. P.; DEWITT, D. P.; WANG, T. L.; KISSLING, M. Fundamentos de 
transferência de calor e massa. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. 
 
KAKAC, S.; KAYS, W. M. Heat exchangers: selection, rating and thermal design. 2. 
ed. New York: CRC Press, 1997. 
 
SANTOS, R. M.; SILVA, F. C. Análise experimental da transferência de calor em 
trocadores de calor. Revista Brasileira de Engenharia Térmica, São Paulo, v. 12, n. 
2, p. 123-130, 2015. 
	SUMÁRIO
	1 INTroduÇÃO
	2 DESENVOLVIMENTO
	2.1 ROTEIRO 1 - EXPERIMENTOS DE CONDUÇÃO LINEAR
	2.2 ROTEIRO 2 - EXPERIMENTOS DE CONVECÇÃO
	2.3 ROTEIRO 3 - EXPERIMENTOS EM TROCADORES DE CALOR
	3 CONSIDERAÇÕES FINAIS
	REFERÊNCIAS