Termodinâmica Química e Fenómenos de Transferência

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos de Física e de Matemática de nível superior (Derivação, Primitivação e Resolução de equações diferenciais ordinárias e parciais, ODE e PDE).

Métodos de Ensino

Nas aulas teóricas são introduzidos os conceitos, sendo a sua aplicação feita de imediato através da resolução de problemas ilustrativos. O trabalho autónomo e a autoavaliação serão fomentados através da resolução de exercícios e de pequenos trabalhos de pesquisa, a realizar fora das horas de contacto, mas que poderão ser discutidos nas sessões de orientação tutorial. Pretende-se que o estudante, face aos objectivos de cada módulo, e na posse de elementos informativos, defina o melhor rumo para os alcançar, sempre auxiliado pelo professor.

Resultados de Aprendizagem

- Esta u.c. é constituída por 4 módulos: Termodinâmica Química, Transferência de Quantidade de Movimento, Transferência de Calor e Transferência de Massa. A escolha do número de módulos e o grau de profundidade depende da formação de base do estudante (oriundos de áreas distintas de Engenharia Química), de acordo com as competências a adquirir e julgadas necessárias pela Coordenação do Curso.

- Permite aumentar a capacidade do estudante de usar ferramentas matemáticas para compreender e desenvolver modelos de sistemas reais mais complexos onde seja necessário lidar com equilíbrio de fases, transferência de quantidade de movimento, de calor e de massa.

- Contribui para tornar o estudante mais autónomo, crítico e criativo face as essas situações (sistemas) identificando a necessidade de conhecimentos mais avançados;

- Constitui uma alavanca para que o estudante planifique e use métodos apropriados para o desenvolvimento optimizado da sua investigação.

Estágio(s)

Não

Programa

Termodinâmica: equilíbrio líq/vapor, sól/líq, líq/líq. Propriedades de transporte: viscosidade, condutibilidade térmica e coeficientes de difusão. Transf. de Quantidade de Movimento: Eqs gerais do movimento de fluidos (estado estacionário): eq. da continuidade; eq. da conservação energia; eq. de Bernoulli; eq. da conservação da quantidade de movimento. Análise dimensional. Nº de Reynolds. Escoamento em condutas. Perdas de carga por atrito e em acidentes. Transf. de Calor: condução, convecção natural e forçada, radiação; resistências térmicas em série; coeficiente global de transf. de calor; correlações empíricas para os coeficientes individuais de transf. de calor. Escoamento interno e externo. Transf. de calor em regime transiente. Transf. de Massa: difusão, convecção; correlações empíricas para os coeficientes de transf. de massa. Coeficiente global de transf.; escoamento interno e externo. Transf. de massa em regime transiente. Transf. simultânea de calor e massa. Psicrometria.

Docente(s) responsável(eis)

Maria da Graça Videira de Sousa Carvalho

Métodos de Avaliação

Avaliação
Resolução de problemas: 30.0%
Frequência: 30.0%
Trabalho de síntese: 40.0%

Bibliografia

-Lobo, L.Q., Ferreira, A.G., Termodinâmica e Propriedades Termofísicas, Vol 1 e 2,

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-Poling, B.E., Prausnitz, J.M., O’Connell, J.P., The properties of gases and liquids, 5th Ed., McGraw-Hill,1982.

-Prausnitz, J.M.; Lichtenthaler, R.N.; Azevedo, E.G., Molecular thermodynamics of fluid phase equilibria, 3rd Ed., Prentice-Hall(1999)

Van Ness, HC; Abbott, M. M. Classical thermodynamics of non-electrolyte solutions, McGraw-Hill,1982.

Massey, B.S.; Ward-Smith, J. Mechanics of Fluids. 8th ed, Taylor & Francis, London, 2006, ou a tradução: Guedes de Carvalho, J.R. Mecânica de Fluidos. Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 2002

Bergman, T.L.; Lavine, A.S.; Incropera, F.P.; de Witt, D.P. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. 7th ed, J. Wiley & Sons, N.Y., 2011.

Welty, J.R; Wicks, C.E.; Wilson, R.E.; Rorrer G.L. Fundamentals of momentum, heat and mass transfer. 5th ed. John Wiley &Sons, Inc, N.Y., 2010

Bird, R.B.; Stewart, W.E.; Lightfoot, E. N. Transport Phenomena. 2nd ed.. J Wiley & Sons, 2007.