Resfriamento evaporativo da água em um refrigerador de vaso cerâmico: estudo experimental da transferência de calor e massa

Abstract

Resumo Este artigo descreve um experimento quantitativo destinado a avaliar o desempenho de um refrigerador de vaso cerâmico que trabalha com o princípio de resfriamento evaporativo e comparar os resultados experimentais com valores previstos em modelo de transferência de calor e massa. O experimento, desenvolvido durante aulas de “Instrumentação para o Ensino”, foi concebido para ser facilmente implementado pelos alunos que, além de realizar os ensaios, confeccionaram uma planilha eletrônica que modela o problema e avalia a consistência dos resultados. O modelo baseado em uma transferência simplificada de calor e massa mostra-se em boa concordância quantitativa com as medições experimentais. O experimento, que permite identificar os mecanismos de transferência envolvidos em um sistema físico real, pode ser empregado em sala de aula para apoiar o ensino de Física nessa área.Abstract This paper describes a quantitative experiment to evaluate the performance of a clay-pot refrigerator which works on the evaporative cooling principle compare the experimental results with predicted values in heat and mass transfer model. The experiment, developed during “Instrumentation for Teaching” classes, was designed to be easily implemented by students that, in addition to performing the tests, made a spreadsheet that models the problem and evaluates the consistency of the results. The model based on a simplified heat and mass transfer is shown to be in good quantitative agreement with the experimental measurements. The experiment, allowing identifying the transfer mechanisms involved in a real physical system, may be employed in the classroom to support the teaching of Physics in this area.