Foram desenvolvidos dois modelos matemáticos bidimensionais de condução de calor para o cátodo e para o ânodo de cubas eletrolíticas do tipo ALCOA S100 para a produção de alumínio. Os modelos foram desenvolvidos para servirem de ferramentas para que engenheiros de processo possam usar para definir melhores configurações de projeto de cátodo e ânodo, contemplando posicionamento dos isolamentos térmicos, dimensões e tipos de materiais visando a redução de perdas térmicas. Realizou-se um trabalho experimental de calibração de um equipamento construído para medição de fluxo de calor. Experimentos foram desenvolvidos para a determinação de perdas de calor e temperaturas nas cubas. Medições das perdas térmicas totais, temperaturas nas superfícies, e as temperaturas do banho eletrolítico e colchão de metal foram realizadas. Estas medições foram usadas para o desenvolvimento e validação dos modelos. No desenvolvimento do modelo térmico de condução de calor para o ânodo, usou-se o Sistema de Coordenadas numa região retangular simplesmente conexa com geração interna de calor. Devido à sua geometria irregular desenvolveu-se o modelo para o cátodo considerando um Sistema Generalizado de Coordenadas, sem geração interna de calor. Os resultados das isotermas obtidas dos modelos matemáticos mostraram-se bastante satisfatórias quando comparadas aos dados experimentais

In this research work ít was developed two bidimensional mathematical thermal models ofheat conduction for the cathode and anode of the ALCOA's S100 electrolytic cell for aluminum production. The models were developed to be used as tools for process engineers when working on the definition of better design configurations of cathodes and anodes, consídering the position, dimensions and type of thermal insulation, looking for the reduction of the thermal losses. An experimental work of calibration was done ou an equipment constructed to measure heat flux. Experimental research was conduced for the detemunation of the heat losses and shell temperatures of the cells during the operation. Full thermal lesses balances, shell temperatures and bath and metal pad temperatures were done on the pots. These data were used for the developmeat and validation of heat conduction models. For the development of the heat conduction model for the anode, it was used fhe Cartesian System of Coordinate over a rectangular area simply connected with internal power generation. Due to the irregular geometry of the cross section of the cathode, the problem of the cathode was solved using the Generalized System of Coordinate without internal power generation. The isotherms results from the models were similar to the solutions met at the existing literature. The predictions the models show satisfactory results when compared with the experimental data.