Tecnologia dos Processos Alimentares I

Matemática e Física e do 1º ano de LTA.

As metodologias de ensino serão a exposição e revisão de leis, com análise crítica de hipóteses assumidas e simplificações adoptadas nestas leis, e de situações onde a sua aplicação não é inteiramente justificada. Após cada exposição realiza-se pelo menos um exercício para consolidar o que foi apresentado. Uma parte da exposição será usada para apresentar os problemas a resolver no trabalho de grupo e dos aspectos relacionados com o desenvolvimento do trabalho em grupo. Nos trabalhos de grupo, os alunos colaboram na resolução do problema acompanhados pelo docente e no final realizam uma auto-avaliação. 

Esta unidade curricular visa desenvolver competências em: (1) Engenharia e Processamento, em particular na área da transferência de calor para instalações e equipamentos e processamento térmico para garantir a segurança e qualidade dos alimentos; em (2) Competências interpessoais, nomeadamente no desenvolvimento da capacidade de trabalho em equipa.

Abaixo estão listados os objetivos específicos na forma de resultados de aprendizagem para cada uma das competências.

 Competência 1:

o1. Define e explica, com sentido crítico, as leis fundamentais e propriedades físicas envolvidas em problemas de transferência de calor;

o2. Identifica e comenta com pertinência situações do dia-a-dia e do ambiente professional em que há transferência de calor, tendo em conta as limitações das leis físicas nos contextos respectivos;

o3. Aplica as leis de transferência de calor para resolver problemas de estado estacionário e de estado transitório;

o4. Simula situações do processamento de alimentos usando soluções tabelares na aplicação de leis de transferência de calor e obtém soluções;

o5. Comenta, com sentido crítico, a credibilidade e utilidade dessas soluções;

Competência 2:

o6. Trabalha eficientemente num grupo para cumprir os restantes resultados de aprendizagem, enquanto demonstra capacidade para planear, dividir tarefas e estabelecer acordos.

Leis fundamentais de transferência de calor e propriedades físicas, e suas limitações; situações de transferência de calor em situações do dia-a-dia e ambiente profissional; problemas de estado estacionário e estado transitório; organização do trabalho em grupo e etapas no desenvolvimento dos grupos.

Módulo I – Transferência de calor em estado estacionário:

1. Transferência de calor por condução, convecção natural, convecção forçada e radiação;

2. Propriedades físicas: calor específico, condutividade térmica e difusividade térmica

3. Transferência de calor em diferentes geometrias (placa plana, cilindro, esfera, sólido semi-infinito)

4. Noção de resistência térmica e coeficiente global de transferência de calor

5. Raio de isolamento crítico

6. Transferência de calor em trocadores de calor

Módulo II – Transferência de calor em estado transitório:

7. Método de capacitância global

8. 2ª lei de Fourier

9. Problemas de estado estacionário e estado transitório

Ambos os módulos:

10. Situações de transferência de calor em situações do dia-a-dia e ambiente profissional

11. Organização do trabalho em equipa e etapas no desenvolvimento da equipa

• - trabalho de grupo 1 (35%) + teste 1 (65%) - 60.0%
• - trabalho de grupo 2 (35%) + teste 2 (65%) - 40.0%

NAO

João Carlos Martins Coelho. 2019. Energia e Fluidos – Transferência de Calor (vol. 3). Blucher, São Paulo. ISBN: 9788521218418

ÇENGEL, Y.A. 2002. Heat Transfer : A Practical Approach, 2nd edition. McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering. [descarregar em ResearchGate] Capítulos: 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 e 9 

ÇENGEL, Y.A. 1998. Heat Transfer : A Practical Approach, McGraw-Hill Series in Mechanical Engineering. [ESAC: Z02 – 20178/9] Capítulos: 1, 2, 3, 4, 6, 7 e 9

INCROPERA, F.P., DeWITT, D.P. 1998. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 4ª edição, Livros Técnicos e Científicos, Rio de Janeiro. 

HARTEL, R.W., Howell Jr., T.A. e Hyslop, 1997. Math Concepts for Food Engineering, Technomic Publishing Company, Inc., Pennsylvania, U.S.A. [ESAC Q02 – 20147] Capítulos: 9, 10, 11, 12 e 13.