Campus Higienópolis: Rua da Consolação, 896 Edifício João Calvino – 7º andar – Sala 715 Consolação São Paulo – SP CEP 01302-907

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UNIVERSIDADE PRESBITERIANA MACKENZIE

Decanato Acadêmico

Unidade Universitária:

Escola de Engenharia

Curso: Engenharia Eletrônica / Engenharia Elétrica

Núcleo Temático: Física

Disciplina:

Fenômenos de Transporte

Código da Disciplina: 07014147

Professor:

Esleide Lopes Casella

DRT: 1096923

Etapa: 4º

Carga horária: 2-2-0

( x ) Teórica ( x ) Prática

Semestre Letivo: 1ºS 2014

Ementa:

Desenvolvimento do pensamento científico em Fenômenos de Transporte. Estudo das equações de conservação de massa, energia e quantidade de movimento e do balanço de energia mecânica. Desenvolvimento e solução de modelos matemáticos baseados nas equações de balanço. Estudo mecanismos de transporte de condução, convecção e radiação.

Objetivos:

Conceitos Procedimentos e Habilidades Atitudes e Valores

Identificar e relacionar grandezas físicas que se conservam, massa, energia e quantidade de movimento, com a representação matemática de Fenômenos de Transporte.

Compreender mecanismos básicos da transferência de massa, quantidade de movimento e energia.

Definir transferência de calor e identificar mecanismos de condução, convecção e radiação.

Entender a importância de Fenômenos de Transporte em processos industriais e no cotidiano.

Elaborar modelos matemáticos fenômenos de transporte.

Interpretar problemas envolvendo fluidos em escoamento ou em repouso e de transporte de energia.

Resolver problemas associados aos processos de transferência de calor.

Desenvolver a capacidade para postular, resolver e analisar modelos matemáticos compreendendo as hipóteses.

Estabelecer conexões entre conceitos de cálculo integral e diferencial, física e fenômenos de transporte.

Aprimorar o raciocínio científico.

Atuar com iniciativa, independência e responsabilidade no aprendizado.

Conscientizar-se de estudo contínuo e sistemático no processo de aprendizagem.

Posicionar-se como engenheiro e cidadão com princípios de ética e valores.

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Decanato Acadêmico

Conteúdo Programático:

1-Introdução em fenômenos de transporte. Grandezas físicas que se conservam: massa, quantidade de movimento e energia. Volume de controle. Conceitos de fluxo, grandezas específicas e carga. Metodologia de modelagem na visão da ciência de fenômenos de transporte.

2- Definição, classificação e propriedades do fluido. Fluidos compressíveis e incompressíveis.

Lei da Viscosidade de Newton. Fluido newtoniano e não newtoniano. Densidade. Equação de estado para caracterizar densidade de fluidos.

3- Classificação de escoamentos: escoamento compressível e incompressível; regime de escoamento laminar e turbulento; escoamento em regime permanente e regime transiente.

4- Lei da Conservação na abordagem macroscópica: Balanço de massa global. Vazão

volumétrica e vazão mássica. Aplicação de processos estacionários e transitórios.

5- Estática de fluidos. Pressão absoluta e pressão relativa.

6- Lei da Conservação na abordagem macroscópica: Balanço de energia. Aplicação em estado estacionário e sem geração de energia. Balanço de energia mecânica. Equação de Bernoulli. Relação entre atrito e energia térmica. Perda de carga. Aplicação para escoamento interno com e sem máquinas de fluidos.

7- Lei da Conservação na abordagem macroscópica: Balanço de energia. Transporte de energia

em superfícies e em escoamento de fluidos. Aplicação em estado estacionário e transitório, com e sem geração de energia.

8- Mecanismos de transferência de calor. Condução, convecção e radiação. Aplicação de

condução unidimensional em regime estacionário. Aplicação de resistência térmica. Transferência de calor em superfícies estendidas (aletas).

Metodologia:

As estratégias para o processo de ensino e aprendizagem envolvem aulas expositivas e aulas práticas direcionadas ao estudo de modelos e análise para resolução de problemas. Estudo dos livros textos e material do ambiente Moodle.

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Decanato Acadêmico

Critério de Avaliação:

A Média Intermediária será calculada como: NP5

2*OAI3*PAIEMI

sendo:

PAIE = Prova de Avaliação Intermediária Escrita - nota de 0 a 10 OAI = média aritmética de duas atividades de avaliação escritas- nota de 0 a 10

NP = Nota de Participação: média de atividades propostas para execução na e fora da sala de aula, incluindo a nota da atividade de laboratório - nota de 0 a 1,0 Se a Média Intermediária MI ≥ 7,5 atribui-se a Média Final MF=MI e, com frequência mínima de

75% às aulas, o aluno estará aprovado independentemente da Avaliação Final Escrita. Se a Média Intermediária MI < 7,5 o aluno deverá fazer a Prova da Avaliação Final Escrita (PF) e a

Média Final (MF) será então calculada como: 10

5*PF5*MIMF

Neste caso, se a Média Final MF ≥ 6,0 e, com frequência mínima de 75% às aulas, o aluno estará aprovado.

É prevista a Prova Substitutiva das Avaliações Intermediárias Escritas (SUB) que permite ao aluno substituir apenas uma das Avaliações Intermediárias, caso tenha deixado de comparecer a qualquer das Avaliações Intermediárias ou com o objetivo de substituir a menor nota obtida.

Bibliografia Básica:

WHITE, Frank M. Mecânica dos Fluidos. Tradução da 6º ed. 2007. Ed. McGraw-Hill (Artmed), c2011. ISBN : 9788563308214. Tradução da 4º ed. 1999. Ed. McGraw-Hill, c2002.

ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M. Mecânica dos fluidos: Fundamentos e Aplicações. Tradução da 3º ed. Ed. McGraw-Hill (Artmed), c2007.

INCROPERA, F.P.; DEWITT, D.; BERGMAN, T.L.; LAVINE, A.S. Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa. Tradução da 6º ed. Ed. John Wiley&Sons, c2007. Ed. LTC, 2008

ÇENGEL, Y.A. Transferência de Calor e Massa. Tradução da 3º ed. 2007. Ed. McGraw-Hill (Artmed), c2009.

Bibliografia Complementar:

MUNSON, B. R.; YOUNG, D. F.; OKIISHI, T.H. Fundamentos da Mecânica de Fluidos. São Paulo: Ed. Edgard Blucher, 2004.

KREITH, F; BOHN, M.S. Princípios de Transferência de Calor. Tradução Principles of Heat Transfer, 6th ed., c2001. Ed. Pioneira Thomson Learning, 2003. ISBN: 8522102848. (20 exemplares)

BIRD, R. Byron; STEWART, Warren E.; LIGHTFOOT, Edwin N. Fenômenos de Transporte. Tradução de Transport Phenomena, 2nd ed., c2002. Ed.John Wiley&Sons . Ed. LTC c2004. ISBN 8521613938. (30 exemplares)

BRODKEY, R.S.; HERSHEY, H.C. Transport Phenomena: A Unified Approach. Brodkey Publishing., v.1 e 2, 2003.

MORAN; SHAPIRO; MUNSON; DEWITT Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos. Termodinâmica, Mecânica de Fluidos e Transferência de Calor. Tradução de Introduction to Thermal Systems Engineering. Ed.John Wiley&Sons, c2003. Ed. LTC, 2005. ISBN: 9788521614463. (31 exemplares)