Fenómenos de Transferência

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática I, II, Fisica Geral I, II, Química I, II, Tópicos de Termodinâmica.

Métodos de Ensino

O ensino é ministrado em sessões teóricas (T), teórico-práticas (TP) e de prática laboratorial (PL). Nas sessões T são apresentados conceitos teóricos aplicados de seguida através da apresentação de casos práticos discutidos e resolvidos na aula. O veículo principal de exposição é a apresentação oral e em power-point, recorrendo, se necessário, a filmes. Os alunos são incentivados a resolver e discutir exercícios em grupo nas sessões TP. São propostos para resolução autónoma alguns casos posteriormente discutidos nas aulas. Nas sessões PL são feitas demonstrações laboratoriais.

Resultados de Aprendizagem

Para além da compreensão física, os alunos devem:
1. identificar e descrever matematicamente os mecanismos de transferência de calor e de massa;
2. entender o conceito de resistência térmica, identificar a existência de resistências térmicas em série e quantificar a resistência total;
3. estabelecer balanços de energia térmica ou de massa em regime estacionário e transiente;
4. conhecer e usar a metodologia de cálculo dos coeficientes de transferência de calor e de massa;
5. saber dimensionar equipamentos onde ocorre transferência de calor (permutadores) e de massa (colunas de absorção). O aluno deverá desenvolver a capacidade de perceber, acompanhar e relacionar o conhecimento da matéria, de adquirir conhecimento autonomamente e de formular e resolver problemas. Deverá evidenciar capacidade crítica e de síntese, e raciocínio estruturado e integrado, aplicando os seus conhecimentos teóricos e práticos de uma forma que indica uma abordagem profissional ao seu trabalho.

Estágio(s)

Não

Programa

Transferência de calor: mecanismos (condução, convecção forçada, radiação), resistências térmicas em série, coeficiente global de transferência de calor, isolamento térmico, correlações empíricas para os coeficientes individuais de transferência de calor. Escoamento interno e externo (esferas, cilindros e placas). Regime transiente: aquecimento/arrefecimento de corpos no seio de fluidos. Permutadores de calor: dimensionamento e variáveis operatórias, correcção da média logarítmica; eficiência. Transferência de massa: mecanismos (difusão, convecção),  correlações empíricas para os coeficientes de transferência de massa. Analogia entre transferência de calor e de massa. Coeficiente global de transferência de massa. Escoamento interno e externo (esferas, cilindros e placas). Transferência de massa em regime transiente e através de interfaces. Resistências em série, coeficiente global de transferência de massa. Colunas de absorção de pratos: dimensionamento e variáveis operatórias.

Docente(s) responsável(eis)

Paulo Jorge Tavares Ferreira

Métodos de Avaliação

Avaliação
Há 2 modalidades de avaliação: ao longo do semestre ou por exame final. Avaliação ao longo do semestre: 2 frequências (peso médio de 50% cada). Para dispensa de exame, é necessário uma classificação global superior a 9,5 valores (em 20) e um mínimo de 7 valores (em 20) em cada uma. O exame final escrito vale 100%.: 100.0%

Bibliografia

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- Geankoplis, C.J. Transport Processes and Separation Process (Includes Unit Operations), 4th ed., Prentice-Hall, 2003

- 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.

- Holman, J.P. Heat Transfer. 9th ed. , McGraw-Hill Inc., N.Y. , 2002.

- McCabe, W.; Smith, J.; Harriott, P. Unit Operations of Chemical Engineering. 7th ed. McGraw-Hill Book Co., NewYork, 2005.

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

- Datta, A.K. Biological and bioenvironmental heat and mass transfer, Marcel Dekker Inc., N.Y. 2002.