Termodinâmica e Processos de Transferência

Conhecimentos de Base Recomendados

Fisica I, Fisica II, Química Geral, Técnicas Laboratoriais de Física (em simultâneo).

Métodos de Ensino

Aulas teóricas com exposição detalhada, recorrendo a meios audiovisuais, dos conceitos, princípios e teorias fundamentais.
Aulas teórico-práticas, em que se pretende desenvolver a autonomia dos alunos na resolução de exercícios de aplicação prática, que exijam a conjugação de conceitos teóricos distintos e promovam o raciocínio crítico face a problemas mais complexos.
Realização de trabalhos de laboratório relacionados com os tópicos lecionados no primeiro capítulo, com a elaboração de relatórios focados na análise e interpretação de resultados.

Resultados de Aprendizagem

Aquisição de conceitos básicos de termodinâmica e de processos de transferência e de transporte de calor e de massa relevantes para a sua aplicação à compreensão dos mecanismos envolvendo sistemas biológicos e de problemas biomédicos relacionados com esses processos.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia, organizando um conjunto consistente de informações relativas à área referida.
Capacidade para resolver problemas, incluindo o desenvolvimento de competências matemáticas adequadas a esse fim.
Capacidade para executar e interpretar resultados de experiências laboratoriais simples relacionadas com o conteúdo da disciplina.

Competência em gestão da informação
Competência em raciocínio crítico
Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos
Competência para resolver problemas.

Estágio(s)

Não

Programa

I – Princípios da Termodinâmica:
1. Noções básicas.
2. Primeira lei, coeficientes térmicos e capacidades térmicas, transições de fase.
3. Segunda lei, máquinas térmicas, entropia, potenciais termodinâmicos e condições de equilíbrio.
4. Terceira lei.
II – Transferência de Energia Térmica:
1. Introdução geral aos processos de transferência: definições básicas, balanço e equação geral de fluxos; mecanismos de transferência de calor.
2. Condução de calor: lei de Fourier e balanço de fluxos, geração de calor, estado não estacionário.
3. Convecção: forçada e natural; coeficientes de transferência de calor por convecção.
4. Permutadores de calor: tipos de permutador, calor transferido entre fluidos num permutador.
5. Radiação: corpo negro, corpo cinzento, factor de forma, calor transferido entre dois corpos.
III – Transferência de Massa:
1. Fundamentos da difusão de gases e líquidos.
2. Coeficientes de transferência de massa.
3. Transferência simultânea de massa e calor.

Docente(s) responsável(eis)

Rui Davide Martins Travasso

Métodos de Avaliação

Avaliação continua
Trabalho laboratorial ou de campo: 10.0%
Frequência: 90.0%

Avaliação final
Trabalho laboratorial ou de campo: 10.0%
Exame: 90.0%

Bibliografia

+ Mark W. Zemansky, Richard H. Dittman, Calor e Termodinâmica (Heat and Thermodynamics), McGraw-Hill.
+ C. B. P. Finn,Thermal Physics, 2nd ed., Stanley Thornes, 1993
+ Arthur T. Johnson, Biological Process Engineering: An Analogical Approach to Fluid Flow, Heat Transfer, and Mass Transfer Applied to Biological Systems, John Wiley Sons, 1999.
+ Yunus A. Çengel e Michael A. Boles, Thermodynamics, an Engineering Approach, 3rd ed., New York : McGraw-Hill, 1998
+ Yunus A. Çengel e Michael A. Boles, Termodinâmica; trad. Eurico Rodrigues, 2001
+ Ashim K. Datta, Biological and bioenvironmental heat and mass transfer, New York : Marcel Dekker, 2002
+ Yunus A. Çengel e Afshin J. Ghajar, Transferência de Calor e Massa, uma abordagem prática, 4ªed., 2012.