Fenomeno de transporte

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Curso de Graduação em Engenharia Química

Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE I

UNIDADE 1
Professor: Ricardo Geraldo de Sousa Belo Horizonte – MG - Brasil.
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica 1.1.1) Processo de transferência: caracterizado pela tendência ao equilíbrio

● São divididos em (F.T.I):
a) Transporte de Massa: a diferença de concentração é a responsávelpela transferência. Ex.: Dissolução de açucar num copo d’água.

b) Transporte de Energia: a diferença de temperatura é a responsável pelo fluxo de calor. Ex.: Aquecimento de uma das extremidades de uma barra metálica.
c) Transporte de Quantidade de Movimento: a diferença de velocidade é a responsável pelo fluxo de quantidade de movimento. Ex.: Aplicação de uma força cisalhante em um fluido. ● Aimportância dos processos de transferência está relacionada com os equipamentos (trocadores de calor, separadores, colunas de destilação, etc.) dos quais eles fazem parte.
Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE I.
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica 1.1.2) Modos (forma) de Processos de Transferência - Convectivo: + rápido. - Difusivo: + lento. ● Variáveis importantes: - Diferençade concentração; - Diferença de temperatura; - Diferença de velocidade; Exemplos: a) Dissolução de açucar em água: - com agitação: convectivo. - sem agitação: difusivo. b) Evaporação da água: - baixa temperatura: difusivo. - alta temperatura: convectivo.
Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE I.
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- Propriedades do meio; - Características do material; - Tipo de escoamento.

UNIDADE 1 -INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica 1.1.3) Meios: Sólido e Fluido ● Aspecto importante: deformação. ● Distinção: modo de resistência.

● Dois pontos de vista: - Força de compressão: paralela à normal. - Força de Cisalhamento: perpendicular à normal.
Exemplos.: a) Esfera caindo em um fluido viscoso. b) Seringa. 1.1.4) Comportamento dos Fluidos

● O fato de um fluido escoar mais facilmente do queoutro está relacionado com a viscosidade. ● Viscosidade: resistência ao escoamento.
● Representação Gráfica:
Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE I.
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica ● Representação Gráfica da Viscosidade:

(Fc / A)

Glicerina

Fluido Newtonianos = .(d /dt)
Água

d / dt
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 -Conceituação Básica
1.1.5) Modelo do “Contínuo” ● Dois enfoques: nível molecular e nível macroscópico. ● Comportamento da matéria: deve-se considerar as moléculas ou grupos de moléculas. ● Distribuição conveniente de matéria: nas vizinhanças de uma partícula (ou ponto) do contínuo sempre haverá matéria. ● Simplifica bastante a análise. ● Abstração inteligente. ● A matemática será desenvolvida emcima do modelo do “contínuo”. Porém, as vezes, será necessário analisar as moléculas individualmente para se entender melhor e explicar o fenômeno que está ocorrendo. Exemplo: Distribuição de pressão em um recipiente fechado contendo gás. 1.1.6) Propriedades dos Fluidos ● Tem sentido somente num meio “contínuo”. ● Consequência do nível molecular. ● Propriedade é uma grandeza observávelquantitativamente. Exemplo: Densidade no Ponto.
Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE I.
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica 1.1.7) Grandezas ● Escalar:-magnitude. ● Vetor: - magnitude; - 1 sistema de referência. ● Tensor: - magnitude; - 2 sistemas de referência. 1.1.8) Variação das Propriedades de Ponto a Ponto (no plano) P = P(x,y) dP = ( P/ x)dx + ( P/ y)dy Diferencial total

y

sds

dy

dx

x

(dP/ds) = ( P/ x)(dx/ds) + ( P/ y)(dy/ds)
Grad P P = ( P/ x)ex + ( P/ y)ey

Derivada total
Gradiente

● O gradiente indica a direção da variação máxima de uma propriedade ou do crescimento máximo de uma função.
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UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO
1.1 - Conceituação Básica

1.1.9) Unidades e Dimensões
● A dimensão de uma grandeza...
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