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Fenómenos de Transferência


Área Científica:
Ano: 2º
Semestre: 1
Créditos: 6 ECTS
Horas de contacto: 30 T, 28 PL, 2 S, 20 OT

Objectivos/Competências adquiridas:

O principal objectivo da disciplina é introduzir o estudante no campo dos fenómenos de transferência, dotando-o de conhecimentos básicos de transferência de calor e massa.
No final da unidade curricular o aluno deve ser capaz de: identificar os processos envolvidos na transferência de calor; calcular a quantidade de calor transferida em sistemas unidimensionais, recorrendo à 1ª Lei de Fourier; determinar o perfil de temperaturas e a quantidade de calor transferida em sistemas unidimensionais que envolvam geração de calor; analisar processos de aquecimento e arrefecimento industriais; determinar difusividades térmicas de produtos alimentares; determinar a quantidade de calor transferida através de superfícies alhetadas; dimensionar permutadores de calor; calcular a taxa de difusão de um dado composto; determinar os valores de difusividade e a existência de equilíbrio entre dois fluidos em contacto.

Conteúdo da unidade curricular:

Capítulo I: Transferência de Calor: Introdução. Transferência de calor por condução, convecção e radiação; Transferência de calor por condução: placas planas, cilindros, esferas e com produção interna de energia (reactor químico ou biológico); Transferência de calor por convecção; Sistemas de condução – convecção: alhetas; Isolamento térmico; Transferência de calor em estado não – estacionário: placa de espessura finita, aquecimento ou arrefecimento Newtoniano, outros exemplos; Permutadores de Calor; Transferência de calor por radiação.
Capítulo II: Transferência de Massa: Introdução. Mecanismos de transferência de massa – difusão e convecção; A 1ª lei de Fick: difusão ao longo de um tubo com forma de tronco de cone, difusão molecular numa casca esférica, associação de resistências em série; Transferência de massa entre fases em contacto: evaporação por difusão ao longo de um tubo, contacto entre sólido puro e solução, contacto entre sólido puro e vapor, contacto entre dois líquidos imiscíveis; A lei da Convecção; Soluto distribuído entre dois fluídos em contacto: equilíbrio, transferência interfacial; Noções gerais sobre transferência de massa com reacção química.

Bibliografia recomendada:

C.J. Geankoplis, Transport Processes and Unit Operations, Prentice Hall (1993);
J.M.Kay and R.M.Nedderman, Fluid mechanics and transfer processes, Cambridge University Press (1985);
J.P.Holman, Transferência de calor, McGraw – Hill (1983);
F.P.Incropera and D.P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley (1996);
Y.A.Çengel, Heat Transfer - A practical approach, McGraw-Hill (2003);


T = teóricas; TP = teórico-práticas; PL = ensino prático e laboratorial; TC = trabalho de campo; S = seminário; E = estágio; OT = orientação tutória;