2025

Transferência de Energia e Massa

Nome: Transferência de Energia e Massa
Cód.: EME10987L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica: Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português

Apresentação

São lecionados conteúdos relacionados com a transferência de calor através de condução, convecção e radiação e é apresentada a analogia entre transferência de massa e calor, os quais são fundamentais para entender este tipo de processos na natureza e em equipamentos e sistemas de engenharia.

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Objetivos de Aprendizagem

Conhecer os fundamentos dos processos de transferência de calor por condução, convecção e radiação e saber aplicar métodos de solução em casos práticos de engenharia. Saber estabelecer as equações fundamentais e respetivas condições de fronteira na análise de casos práticos de transferência de calor. Conhecer métodos de solução analíticos e numéricos. Conhecer e saber aplicar métodos de análise de permutadores e dissipadores de calor. Conhecer os conceitos fundamentais de transferência de massa e a analogia entre transferência de calor e massa.

Conteúdos Programáticos

1. Fundamentos da transferência de calor. Condução, convecção e radiação.
2. Equação de condução de calor. Condução unidimensional em regime estacionário. Superfícies estendidas. Condução multidimensional. Condução em regime transiente e em meios com geração interna de calor. Soluções analíticas e métodos numéricos.
3. Camadas limite hidrodinâmica e térmica. Convecção forçada em escoamentos internos e externos em regimes laminar e turbulento. Cálculo do coeficiente de transferência para diferentes geometrias. Convecção natural.
4. Permutadores de calor. Método da diferença de temperatura média logarítmica e método da eficiência (epsilon-NTU). Análise de dissipadores de calor.
5. Propriedades radiativas das superfícies. Corpos negros e corpos reais. Lei de Planck. Leis de Stefan-Boltzmann e Wien. Lei de Kirchhoff. Trocas radiativas entre superfícies. Fatores de forma. Métodos de cálculo.
6. Conceitos fundamentais da transferência de massa e analogia com a transferência de calor.

Métodos de Ensino

A unidade curricular está organizada em aulas teóricas e teórico-práticas. As aulas teóricas são de apresentação da teoria e dos métodos de solução. As aulas teórico-práticas consistem na resolução de problemas, no desenvolvimento e aplicação de métodos numéricos e na análise de resultados experimentais de aplicações práticas e de ensaios laboratoriais.

Avaliação

 Será realizado um sistema de avaliação que consiste em:
- Dois testes durante o semestre (50% cada teste); ou
- Exame final.
 

Bibliografia

- Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, T.L. Bergman, A.S. Lavine, F.P. Incropera e D.P. DeWitt, 8a Edição, Wiley, 2018.
- Transferência de Calor, Adrian Bejan, Edgard Blucher, 2008.
- Convection Heat Transfer, Adrian Bejan, Fourth Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2013
- Radiative Heat Transfer, Michael F Modest, 3rd Edition, Academic Press, 2013

Equipa Docente (2024/2025 )