Introdução aos Processos

Aulas expositivas de apresentação dos conteúdos teóricos e de exemplos de aplicação complementadas com aulas teórico práticas para a resolução de problemas aplicados aos processos industriais. Nas aulas teórico práticas, após uma discussão genérica sobre os problemas, os alunos são incentivados a prosseguir com as suas resoluções, sendo no final feita uma discussão dos resultados obtidos. Basicamente, estimula-se a autoaprendizagem num quadro de discussão. As linhas directizes são traçadas pelo docente, mas os alunos são incentivados a gerar conhecimento de per se. Antecipadamente são disponibilizadas as folhas com os problemas propostos a resolver nas aulas teórico práticas.

Com esta unidade curricular pretende-se que os estudantes desenvolvam a capacidade de analisar e compreender processos inerentes à indústria. Competências: identificar e definir um determinado sistema, as suas fronteiras e os tipos de variáveis; escolher a base de cálculo e para estabelecer as relações entre as variáveis do processo e a informação especificada; estabelecer o conjunto de equações dos balanços mássicos do processo (com ou sem reação química), usando o princípio da conservação da massa; calcular massas molares médias, composições molares, ponderais e volumétricas e massas volúmicas de misturas gasosas com comportamento de gás ideal; interpretar e usar a informação sobre as propriedades físicas e térmicas do ar húmido presente nas cartas psicrométricas; formular a equação geral do balanço energético de um sistema com ou sem reacção química, em estado estacionário. determinar as entalpias necessárias que permitem a resolução do balanço energético.

1.Conceitos gerais 1.1. Dimensões, sistemas de unidades 1.2. Formas de expressar composições de misturas
2. Módulo de misturas gasosas com comportamento de gás ideal 2.1. Massa molar media e massa volúmica de uma mistura gasosa
3.Balanços materiais 3.1. Sistemas com uma única unidade ou múltiplas unidades e sem reação química 3.1.1. Formulação do balanço mássico: variáveis, equação do balanço, base de cálculo 3.1.2. Configurações de multiunidades particulares: corrente de reciclagem, purga e by-pass 3.2. Balanços em sistemas com reação química 3.2.1. Conceito de estequiometria, de conversão e de reagente limitante 3.2.2. Balanços às espécies de uma reação química
4.Psicrómetria: sistemas ar-vapor 4.1. Propriedades das misturas ar/vapor 4.2. Cartas psicrométricas
5.Balanços de energia 5.1. Equação geral dum balanço energético 5.2. Determinação de entalpias 5.3. Balanços de energia em sistemas com reacção química 5.3.1. Entalpia de reacção, de formação padrão e de combustão.

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