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DESCIPLINA : FENÓMENOS DE TRANSFERÊNCIAS
A FORÇA MOTRIZ DE UM PROCESSO DE TRANSFERÊNCIA
Velocidade Temperatura Concentração Mecânica dos fluídos : ciência que estuda o transporte de energia pelos fluidos e a resistência ao movimento, ocasionado pelo fluído. Transferência de Calor : ciência que estuda a transferência de energia associada à diferença de temperatura. Transferência de Massa : Ciência que estuda a transferência de massa associada à diferença de concentração de uma mistura, de uma solução ou de um fluído.
IMPORTÂNCIA DO ESTUDO DOS FENÓMENOS DE TRANSFERÊNCIA
- Compreensão de processos físicos. Fenómenos de transferência , como condução, convecção e radiação, são essenciais para entender como a energia e a massa se movem em diferentes sistemas. Isso é crucial em áreas como termodinâmica, transferência de calor e mecânica de fluidos.
- Desenho e optimização de sistemas. Diferença de Mecânica dos Fluídos Transferência de Calor Transferência de Massa
Engenharia utilizam os princípios de transferência para projectar e optimizar sistemas como trocadores de calor, reactores químicos, sistemas de climatização, etc. O entendimento dos fenómenos de transferência permite melhorar a eficiência e a eficácia desses sistemas.
- Sustentabilidade e Eficiência energética. A disciplina ajuda a desenvolver soluções que aumentam, a eficiência energética, minimizando a perda de calor e maximizando a transferência de energia em processos industriais. Isso é fundamental para a substentabilidade e a redução de impactos ambientais.
- Processos industriais. Em indústrias químicas e petroquímicas, a transferência de massa e calor é crítica para operações como destilação, extracção e cristalização. O conhecimento desses fenómenos é essencial para garantir a segurança e a eficiência desses processos.
- Desenvolvimento de novas tecnologias A pesquisa em fenómenos de transferência leva ao desenvolvimento de novas tecnologias, como materiais com propriedades térmicas avançadas, sistemas de nergia renovável e tecnologia de armazenamento de nergia.
- Interdisciplinaridade. A disciplina se conecta com várias outras áreas, como engenharia química, engenharia mecânica, engenharia de materiais e ciências ambientais. Isso a torna uma base importante para um aprendizado abrangente em engenharia.
- Análise e Simulação Os conceitos de transferência permitem a modelagem e simulação de processos complexos, ajudando na previsão de comportamentos em Sistemas reais e na realização de experimentos virtuais que economizam tempo e recursos.
- Impacto na Saúde e Segurança. No campo da biomedicina, a compreensão de como os fluidos se comportam e como a transferência de massa ocorre é vital para o desenvolvimento de dispositivos médicos e tratamentos.
Desenvolvimento de biocatalizadores
Reação enzimática: A transferência de massa afeta a eficiência das reações enzimáticas, crucial na produção de biocombustível e produtos químicos. Imobilização de enzimas: método de imobilização dependem da transferência de massa para garantir que as enzimas mentenham sua actividade.
Técnica de Análise
Espectroscopia e microscopia: muintas técnicas analíticas na biotecnologia dependem da transferência de massa e calor, influenciando a sensibilidade e a precisão das medições.
Desenvolvimento de Biomateriais
Interação com fluídos: o desenvolvimento de biomateriais, como Scaffóids para engenharia de tecidos, requer um entendimento detalhado de como a transferência de massa e calor ocorre em ambientais biológicos.
Saúde e Segurança
Desinfecção e esterilizações: processos que dependem da transferência de calor e massa, são essenciais para garantir a segurança de produtos biotecnológicos e minimizar riscos de contaminação.
FLUIDOS
O que é um fluído? É uma substância que se deforma continuamente sob acção de uma tensão de acisalhamento ou de corte.
Meios Contínuos
Hipótese do contínuo: “adopta-se que os fluidos são meios contínuos” A cada ponto de espaço corresponde um ponto do fluido. Não existem vazios no interior do fluido.
Classificação de fluidos
Sólidos→ Pó Líquido→ Água; Gasoso → Ar Propriedade dos fliedos Viscosidade Massa específica ou densidade; Peso específico; Volume específico; Compressibilidade Elasticidade. Viscosidade dinâmica ou absoluta : é uma propriedade do fluido em resistir a esforço quando em movimento. → Representa a medida da resistência que o fluido oferece ao escoamento. →É a propriedade que indica a maior ou menor dificuldade do fluido em escoar. Lei de Newton da viscosidade: Estabelece que para uma taxa dada de deformação angular de fluido, o esforço cortante é diretamente proporcional a viscosidade. 𝑇 = 𝜇
Dv: variação da velocidade; Dy: variação da
