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Disciplina

Balanços de Massa e Energia

Área

Área Científica de Engenharia de Processos e Projecto > Engenharia de Processos e Sistemas Químicos

Activa nos planos curriculares

LEME 2021 > LEME 2021 > 1º Ciclo > Formação Fundamental > Balanços de Massa e Energia

Nível

3 mini teste(30%) Projeto em grupo com apresentação oral (30%) Teste (40%)

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula de Problemas (PB): 2.0 h/semana

Trabalho Autónomo: 56.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

Desenvolver a capacidade de: 1. descrever o problema através de um diagrama incluindo as principais operações e variáveis; 2. resolver problemas de balanços materiais envolvendo reação química, equilíbrio líquido-vapor, sólido-líquido e sólido-sólido e problemas de balanços de energia para o cálculo da potência de aquecimento /arrefecimento; 4. procurar de modo autónomo dados necessários para a resolução dos problemas; 5. efetuar cálculos em Excel como ferramenta auxiliar à resolução de problemas e permitir uma análise de sensibilidade que antecipe a influência de determinados parâmetros no funcionamento do processo; 6. trabalhar em grupo, apresentar / discutir os casos de estudo.

Programa

1 Processos industriais. Principais operações unitárias. Exemplos de diagramas de blocos e simbologia. 2 Balanços materiais (BM) a processos sem reação. Base de cálculo. 3 BM em sistemas multifásicos (líquido/vapor; sólido/líquido; sólido/sólido). Bases de dados. 4 BM com reação. Equação da reação química: estequiometria; % conversão; %excesso; seletividade e rendimento. Reações de combustão. Balanço aos átomos. 5 BM em sistemas envolvendo evaporação e condensação. 6 Balanços de Energia sem reação química para um sistema aberto. Estado de referência. Capacidades caloríficas médias de gases, líquidos e sólidos. Cálculo de uma entalpia. Cálculo da potência de aquecimento / arrefecimento. Entalpia com mudança de fase. Bases de dados. 7 Balanços de Energia a processos com reação. Cálculo de uma entalpia de reação. Reações de combustão. Entalpia de combustão. Poder calorífico inferior e superior.

Metodologia de avaliação

3 mini teste(30%) Projeto em grupo com apresentação oral (30%) Teste (40%)

Pré-requisitos

1. Unidades de medida. Sistemas de unidades e conversão entre os vários sistemas. 2. Cálculo de concentrações, densidades, caudais volumétricos, mássicos e molares.

Componente Laboratorial

Não tem

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

Casos de estudo podem ser resolvidos com o recurso à ferramenta Excel (5-10%)

Componente de Competências Transversais

A realização dos projetos e a resolução dos casos de estudo permitem o desenvolvimento de competências transversais (~ 10% da avaliação) nas várias áreas: 1) pensamento crítico e estratégico na abordagem à resolução dos problemas; 2) competências interpessoais e intrapessoais: oral, organizacional e trabalho em equipa, autodisciplina, perseverança, auto-motivação; 3) literacia da informação, nomeadamente a capacidade de localizar/aceder/analisar informações que são necessárias à resolução dos problemas.