MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
PLANO DE ENSINO
Ano: 2009
Série: 2a Código: EME-57 Carga-horária 120 Teoria: 90 Prática: 30
Disciplina: FENÔMENOS DE TRANSPORTE
Cursos
Docente(s)
Teoria
Prática Total
Alexandre Augusto Barbosa
3,5
0,5
120
X Engenharia Hídrica
EMENTA
Grandezas e conceitos fundamentais em Fenômenos de Transporte. Propriedades de uma substância pura.
Trabalho e calor. Primeira lei da termodinâmica. Segunda lei da termodinâmica. Estática dos Fluidos.
Equações da conservação da massa, da quantidade de movimento e da primeira lei da termodinâmica para
um volume de controle. Escoamento incompressível de fluidos não viscosos. Análise dimensional e
semelhança. Escoamento interno, viscoso e incompressível. Transferência de massa. Atividades de
Laboratório.
OBJETIVOS
1- Definir as principais propriedades e grandezas envolvidas em termodinâmica e mecânica dos fluidos.
2- Aplicar as equações básicas da termodinâmica e as propriedades das substâncias para resolução de
problemas.
3- Aplicar as equações básicas da mecânica dos fluidos na resolução de problemas que envolvam fluidos
estáticos ou em escoamento.
4- Inferir a importância da disciplina como básica de outras dos currículos dos cursos envolvidos.
5- Estimar o calor transferido unidirecionalmente em situações simples usuais.
BIBLIOGRAFIA
BENNETT, C. O; Myers, J. E. Fenômenos de Transporte: Quantidade de Movimento, Calor e Massa. São
Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1978. 812 p. (13 exemplares)
BERNOULLI, Daniel; Bernoulli, Johann. Hydrodynamics and Hydraulics. Mineola,NY: Dover
Publications, 1968. 456 p. ISBN 0-486-44185-7. (2 exemplares)
FOX, Robert W; Mcdonald, Alan T. Introdução a Mecânica dos Fluidos. Rio de Janeiro: LTC - Livros
Técnicos e Científicos, 1998. 662 p. (41 exemplares)
KREITH, F. Princípios da Transmissão de Calor. São Paulo: Edgard Blucher, 641 p. (36 exemplares)
MORAN, Michael; Shapiro, Howard N. Fundamentals of Engineering Thermodynamics. 3a. New York:
John Wiley & Sons, 1995. 859 p. (23 exemplares)
POTTER, Merle C; Wiggert, David C. Mecânica dos fluidos: tradução da 3a Edição Norte-Americana.
São Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2004. 688 p. Título original : Mechanics of fluids. ISBN 85-2210309-7. (6 exemplares)
SISSOM, L. E. Fenômenos de Transporte. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1979. 765 p. (8 exemplares)
STREETER, V. L. Mecânica dos Fluidos. São Paulo: McGraw-Hill do Brasil, 1975. 736 p. (22
exemplares)
VAN WYLEN, G. J; Sonntag, R. E. Fundamentos da Termodinâmica Clássica. Sao Paulo: Edgard
Blucher, 1970. 616 p. (60 exemplares)
ESTRATÉGIAS
No desenvolvimento da disciplina será utilizada a seguinte metodologia:
• proposição de exercícios para resolução extraclasse;
• ensaios de laboratório para aplicação prática dos conteúdos estudados;
Como todo processo de ensino-aprendizagem envolve uma avaliação mais objetiva e factual, propomos a
realização de provas escritas, de periodicidade bimestral.
AVALIAÇÃO
1ª Nota: Prova escrita
2ª Nota: Prova escrita
3ª Nota: Prova escrita
4ª Nota: Prova escrita
Parte prática: Prova escrita
Exame Final: Prova escrita
UN
01
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
Conceitos e Definições
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(i)
(j)
(k)
(l)
processos e ciclos
massa específica, volume específico e peso específico
Viscosidade
Tensão superficial
Pressão de vapor
pressão em fluidos e gases
Compressibilidade
Operações com vetores
Definição de fluido
Campos
Tipos de forças
Lei dos Gases Ideais
CH
10
Propriedades de uma substância pura
02
(a) substância pura
(b) propriedades independentes
(c) tabelas de propriedades termodinâmicas-superfícies termodinâmicas
10
Trabalho e calor
03
(a)
(b)
(c)
(d)
definição de trabalho
trabalho devido ao movimento de fronteira de um sistema num processo quase-estático
definição de calor
comparação entre calor e trabalho
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
1ª lei para sistema percorrendo um ciclo
1ª lei para mudança de estado de um sistema
energia interna
entalpia
calor específico
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
motores térmicos e refrigeradores
segunda lei da termodinâmica
processo reversível
causas da irreversibilidade
ciclo de Carnot
(a)
(b)
(c)
(d)
Eq. básica da estática dos fluidos
Manometria
Medidores de pressão
Pressões na atmosfera
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
sistema e volume de controle
Classificação do movimento dos fluidos
Teorema de transporte de Reynolds
Eq. da conservação da massa
1ª lei da termodinâmica
Eq. da quantidade de movimento
a. Escoamento incompressível de fluidos não viscosos – Equação de Bernoulli
b. Aplicação em medidores de velocidade e de vazão
10
Primeira lei da termodinâmica
04
13
Segunda lei da termodinâmica
05
10
Estática dos fluidos
06
06
Equações básicas na forma integral para um volume de controle
07
16
Análise dimensional e semelhança
08
(a) Grupos adimensionais em Fenômenos de Transporte
(b) Semelhança
04
Escoamento interno, viscoso e incompressível
09
(a) Escoamentos laminar e turbulento em tubos
(b) Perda de carga distribuída e localizada
(c) Solução de problemas de escoamento em tubos de trajeto único
10
Transferência de calor
10
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
Tipos de transferência de calor
Propriedades gerais dos processos de transferência de calor
Condução unidimensional de calor – Lei de Fourier
Transferência de calor por convecção
Transferência de calor por radiação
(a)
(b)
(c)
(d)
A equação de Fick de difusão
TTR aplicado à transferência de massa
Transporte difusivo
Transporte advectivo e difusivo
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
Barômetro de Torricelli
Visualização de escoamentos laminares e turbulentos em tubos
Medida de pressão efetiva
Medidas de velocidade e vazão volumétrica em tubos – AR
Medidas de velocidade e vazão volumétrica em tubos – ÁGUA
Medidas de perdas de carga em tubos
Medidas de potência de eixo
08
Transferência de massa
11
08
Atividades de laboratório
Plano aprovado pela Câmara de Graduação em,
Coordenador do curso: Professor Marcelo ribeiro Barison
Pró-Diretor de Graduação: Professor Alexandre Augusto Barbosa
15