Disciplina
Termodinâmica de Engenharia Química
Área
Área Cientifica de Ciências de Engenharia Química > Termodinâmica e Fenómenos de Transferência
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Nível
Exame: 50% Avaliação Contínua (2 Quizzes nas semanas 1 e 5 + apresentação oral do Projecto em ASPEN na semana azul): 30% Trabalhos laboratoriais, incluindo relatórios entregues nas semanas 3 e 7: 20%
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
1.0 h/semana
0.5 h/semana
112.0 h/semestre
Objectivos
A Termodinâmica de Engenharia Química destina-se a aplicar os princípios básicos da Termodinâmica Química Clássica para descrever o comportamento de fluidos puros e de misturas reais; analisar e construir diagramas de fase de misturas binárias e ternárias envolvendo equilíbrio líquido/vapor, líquido/líquido e sólido/líquido; analisar processos em fluxo de modo a compreender o funcionamento de sistemas de produção de energia e de refrigeração.
Programa
Soluções reais Coeficientes de actividade e funções de excesso. Equações de coeficientes de actividade: Margules, Van Laar, Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. Introdução ao ASPEN. Equilíbrio líquido-vapor de misturas reais. Azeotropia. Equilíbrio líquido-líquido: sistemas imiscíveis e parcialmente miscíveis. Destilação de misturas com azeótropos e de líquidos imiscíveis Equilíbrio sólido-líquido. Diagramas ternários. Processos em fluxo: Equações de balanço; Conservação da massa e da energia. Processos em fluxo e estado estacionário. Balanço de energia: Válvulas de expansão, Tubeiras, Turbinas, Permutadores de Calor, Bombas e Compressores. Processos em fluxo e regime transiente. Balanço de entropia. Produção de energia. Ciclos de Carnot e de Rankine. Eficiência. Ciclos de Rankine modificados. Refrigeração e Bombas de Calor. Ciclo de vaporização-compressão. Definição de COP. Trabalho em processos em fluxo. Compressão por andares.
Metodologia de avaliação
Exame: 50% Avaliação Contínua (2 Quizzes nas semanas 1 e 5 + apresentação oral do Projecto em ASPEN na semana azul): 30% Trabalhos laboratoriais, incluindo relatórios entregues nas semanas 3 e 7: 20%
Pré-requisitos
Termodinâmica Química
Componente Laboratorial
Trabalho 1 em grupos de 3: Equilíbrio Líquido/Líquido Trabalho 2 em grupos de 3: Equilíbrio Sólido/Líquido
Princípios Éticos
Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho do grupo. Em qualquer avaliação todo o aluno deve divulgar qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo o aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.
Componente de Programação e Computação
1Projeto em ASPEN
Componente de Competências Transversais
As Competências Transversais a desenvolver Incluem: - Capacidade de organização do trabalho em grupo. - Concentração e auto-motivação para o estudo individual. - Capacidade de formar grupos de trabalho integrando elementos de diversas origens e com diferentes "backgrounds" - Capacidade de aceder à bibliografia adequada e a análise crítica da informação disponível. -Capacidade de exposição oral, incluindo a preparação de "power points". Cerca de 10% da avaliação
Bibliografia
Principal
Secundária
Thermodynamics: An Engineering Approach