Balanços Mássicos e Energéticos

Conhecimentos de Base Recomendados

Conhecimentos básicos e bem sedimentados nos domínios: Matemática, Química e Física.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas tradicionais.

As aulas teórico-práticas consistem na resolução de problemas.

Eventual realização de um trabalho de grupo (dependendo do número de alunos e docentes da disciplina).

Resultados de Aprendizagem

1- Sedimentação dos conceitos básicos e do significado da linguagem característica do domínio dos processos químicos;

2- Compreensão dos conceitos inerentes à equação do balanço;

3- Aplicação de uma metodologia de análise da informação contida nos diagramas de processo;

4- Resolução do problema de balanços recorrendo a uma metodologia sistemática de procedimentos;

5- Resolução de balanços mássicos simples em regime transiente;

6- Estudo qualitativo e quantitativo dos diagramas de fase.

As competências identificam-se no essencial com os conhecimentos inerentes ao programa definido para a disciplina.

Estágio(s)

Não

Programa

(i) Balanços mássicos: Princípios da conservação; Balanços mássicos em sistemas sem reação química; Configurações de multiunidades particulares. Correntes de reciclagem,  by-pass e purga; Balanços em sistemas com reação química; Reagente limitante e conversão; Balanços aos elementos e às espécies.

(ii) Balanços energéticos: Equação geral; Determinação de entalpias; Processos a temperatura variável; Mudanças de fase; Processos de mistura; Balanços energéticos em sistemas com reação química; Entalpia de reação; Definição de estados de referência; Calores de combustão; Capacidades caloríficas médias de gases.

(iii) Balanços mássicos em regime transiente.

(iv) Diagramas de equilíbrio de fases. Sistemas binários. Regra da alavanca. Sistemas do tipo eutético. Curvas de arrefecimento. Sistemas do tipo peritético. Classificação das transformações. Sistemas ternários. Diagramas triangulares. Sistemas de três líquidos com miscibilidade parcial. Sistemas com fases sólidas.

Docente(s) responsável(eis)

Fernando Pedro Martins Bernardo

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame: 100.0%

Bibliografia

Reklaitis, G.V. Introduction to Material and Energy Balances. 1st edition. John Wiley & Sons, USA, 1983.

Felder, R.M.; Rousseau, R.W. Elementary Principles of Chemical Processes. 2^nd  edition, John Wiley  & Sons, Canada, 1986.

Felder, R.M.; Rousseau, R.W. Elementary Principles of Chemical Processes. 3^rd edition, John Wiley & Sons, Canada, 2000.

Fonseca, I.M.F.; Egas, P.V. Fundamentos de Balanços de Energia. Imprensa da Universidade de Coimbra, Coimbra, 2009

Fonseca, I.M.F. Balanços Mássicos e Análise do Grau de Liberdade. Caderno de Engenharia Química Nº 9, DEQ, Coimbra, 2007.

Fonseca, I.M.A. Duas formas alternativas da equação dum balanço energético a um reactor.

Boletim Sociedade Portuguesa de Química. Lisboa, 110, 27-31(2006).