Introdução aos Processos

Química Geral

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 auto-aprendizagem 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.

Capacidade para identificar e definir um determinado sistema, as suas fronteiras e os tipos de variáveis; Capacidade para escolher a base de cálculo e para estabelecer as relações entre as variáveis do processo e a informação especificada; Capacidade para estabelecer o conjunto de equações dos balanços mássicos do processo (com ou sem reação química), usando o princípio da conservação da massa; Capacidade para calcular massas molares médias, composições molares, ponderais e volumétricas e massas volúmicas de misturas gasosas com comportamento de gás ideal; Capacidade para interpretar e usar a informação sobre as propriedades físicas e térmicas do ar húmido presente nas cartas psicrométricas; Capacidade para formular a equação geral do balanço energético de um sistema com ou sem reacção química, em estado estacionário. Capacidade para 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 média 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

NAO

1. Felder, Richard M.; Rousseau, Ronald W.; Bullard, Lisa G. Elementary principles of chemical processes. John Wiley & Sons, 2020.
2. Himmelblau, David Mautner; Riggs, James B. Basic principles and calculations in chemical engineering. FT press, 2012.
3. Hougen, O.A., Watson, K.M. and Ragatz, R.A.; Chemical process principles‐part 1, Material and Energy Balances. John Wiley & Sons, Inc., New York, 1954
4. Slides used in classes.