Fenómenos de Transferência II
Objetivos
Compreensão dos fundamentos de transferência de massa.
Formulação matemática de problemas de transferência de massa para diferentes geometrias.
Determinação de coeficientes de difusão e de coeficientes de transferência de massa.
Caracterização geral
Código
10678
Créditos
6.0
Professor responsável
Isabel Maria Rola Coelhoso
Horas
Semanais - 4
Totais - 70
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Não tem.
Bibliografia
Cussler, E.L., " Diffusion: mass transfer in fluid systems", 3rd ed., Cambridge University Press, UK, 2009.
Bird, R.B.; Stewart, W.E.; Lightfoot, E. N. Transport Phenomena. 2nd ed. J Wiley & Sons, 2007.
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.
Método de ensino
O ensino baseia-se em aulas teórico práticas onde são leccionadas as matérias da UC de acordo com o seu programa e, resolvidos exercícios de aplicação dos conceitos introduzidos.
Método de avaliação
A avaliação contínua da disciplina é realizada através de 2 testes, valendo cada um 35% da nota final e ainda resolução de exercícios em aula em grupo contando 30% da nota final.
Os exercícios serão 3: 1º - capítulo 1 -5%, 2º- capítulo 4 -10% e 3º - capítulo 5- 15%
. O primeiro teste abrange a matéria nos capítulos 2 e 3 do programa da disciplina. O segundo teste abrange a matéria dada nos capítulos 6 e 7.
A duração dos testes é de 1h . Cada teste é avaliado de 0 a 20 valores. A avaliação é individual e sem consulta. É exigida uma classificação mínima de 10 (9.5) valores, na escala de 0 a 20, na média das notas dos testes e exercícios.
Caso o aluno não tenha aprovação na avaliação contínua ou opte por não a fazer, terá direito a um exame de recurso. É exigida uma classificação mínima de 10 (9.5) valores, na escala de 0 a 20, na nota do exame e dos exercícios para aprovação na disciplina. A nota final será 70% da nota do exame e 30% da nota dos exercícios.
Conteúdo
1. Aspectos gerais Definições de concentrações, velocidades e fluxos. Lei de Fick Coeficiente de difusão. Equação de Nernst-Planck. Difusão de espécies com carga eléctrica. Difusão em sistemas multicomponentes. Estimativa de coeficientes de difusão.
2. Equações diferenciais de transferência de massa. Difusão molecular unidireccional. Estado estacionário: difusão através de um filme estagnado, Contradifusão equimolecular.
3. Difusão com reacção química heterogénea. Estado quasi- estacionário
4. Estado transiente. Equações de Stefan-Maxwell. Soluções analíticas da 2ª Lei de Fick.
5. Transferência de massa por convecção. Análise dimensional. Teoria da camada limite. Correlações empíricas de coeficientes de transferência de massa. Modelos e analogias.
6.Transferência de massa entre fases Equilíbrio gás-líquido e líquido- líquido. Modelo de resistências em série. Coeficientes globais e individuais
7. Transferência de massa com reacção homogénea de 1ª e de 2ª ordem. Número de Hatta.