Apresentação 1 - Sistemas

FENÔMENOS DE TRANSPORTE

Estudo sistemático e unificado datransferência de quantidade demovimento, energia e matéria. O assunto inclui as disciplinas: Mecânica dos fluidos Quantidade deMovimento Transferência de calor Energia Transferência de massa Transportede matéria entre as espécies químicas.

O processo de transporte é caracterizado pelatendência ao equilíbrio, que é uma condição onde nãoocorre nenhuma variação. Os fatos comuns a todos processos de transporte são: A Força Motriz - O movimento no sentido do equilíbrio écausado por uma diferença de potencial. O Transporte - Alguma quantidade física é transferida. O Meio - A massa e a geometria do material onde asvariações ocorrem afetam a velocidade e a direção doprocesso

EXEMPLOS: Os raios solares aquecem a superfície externa de umaparede e o processo de transferência de calor faz comque energia seja transferida através da parede,tendendo a um estado de equilíbrio onde a superfícieinterna será tão quente quanto à externa. Força-motriz: diferença de temperatura Transporte: energia (calor) Meio: parede (propriedades influem na taxa detransferência)

EXEMPLOS: Quando um fluido está entre duas placas paralelas e umadelas se movimenta, o processo de transferência dequantidade de movimento faz com que as camadas defluido adjacentes à placa se movimentem com velocidadepróxima à da placa, tendendo a um estado de equilíbrioonde a velocidade do fluido varia de V na superfície daplaca em movimente até zero na superfície da placaestacionária. Força-motriz: tensão de cisalhamento Transporte: quantidade de movimento Meio: fluido (propriedades influem na taxa detransferência)

EXEMPLOS: Uma gota de corante é colocada em recipiente comágua e o processo de transferência de massa faz comque o corante se difunda através da água, atingindo umestado de equilíbrio, facilmente detectado visualmente. Força-motriz: diferença de concentração Transporte: massa Meio: fluido (propriedades influem na taxa detransferência)

O estudo de fenômenos de transporte tem aplicaçõesmuito importantes no campo da engenharia, pois permite“conhecer” assuntos diversos, como o transporte defluidos através de tubulações ou a quantificação dadissipação de calor em motores.O estudo dos fenômenos de transporte é indispensávelpara projeto, operação e otimização de processos eequipamentos, em todos os campos da engenharia.

Aplicações em Engenharia:Engenharia Civil e Arquitetura: hidráulica, hidrologia e confortotérmico de edificações.Engenharia Sanitária e Ambiental: estudo da difusão depoluentes e tratamento de resíduos.Engenharia Elétrica e Eletrônica: cálculos da dissipaçãotérmica e de potência.Engenharia Química: todas as Operações Unitárias.Engenharia Mecânica: usinagem, tratamentos térmicos,máquinas hidráulicas, máquinas térmicas (motores erefrigeração) e aeronáutica (aerodinâmica).Engenharia de Produção: otimização de processos, transportede fluidos e de material, troca de calor e estudos de ciclo devida.

PROGRAMA1) Bases conceituais para o estudo dos Fenômenos detransporte2) Propriedades gerais dos fluidos3) Cinemática dos fluidos4) Equações de Conservação na forma Integral5) Equações Diferenciais do Escoamento de Fluidos6) Teoria da Camada Limite7) Escoamento em tubos

BIBLIOGRAFIA1) YONG, D. F.; OKIISHI, T. H.; MUNSON, B.R. Fundamentosda mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blucher2) BRUNETTI, F. Mecânica dos fluídos. São Paulo: PearsonEducation.3) FOX, Robert W. Introdução à mecânica dos fluídos. Rio deJaneiro: LTC.4) WHITE, Frank M. Mecânica dos fluídos. Rio de Janeiro:Mcgraw-hill Interamericana.5) COULSON, J. M.; RICHARDSON, J.F. Chemical engineering. Oxford: Butterworth Heinemann. Volume 1: Fluid Flow, HeatTransfer and Mass Transfer