FENÔMENOS DE TRANSPORTE

� Estudo sistemático e unificado da transferência de quantidade de movimento, energia e matéria.

� O assunto inclui as disciplinas:

� Mecânica dos fluidos ����Quantidade de Movimento

� Transferência de calor ����Energia

� Transferência de massa ���� Transporte de matéria entre as espécies químicas.

� O processo de transporte é caracterizado pela

tendência ao equilíbrio, que é uma condição onde não

ocorre nenhuma variação.

� Os fatos comuns a todos processos de transporte são:

� A Força Motriz - O movimento no sentido do equilíbrio é

causado por uma diferença de potencial.

� O Transporte - Alguma quantidade física é transferida.

� O Meio - A massa e a geometria do material onde as

variações ocorrem afetam a velocidade e a direção do

processo

� EXEMPLOS:

� Os raios solares aquecem a superfície externa de uma

parede e o processo de transferência de calor faz com

que energia seja transferida através da parede,

tendendo a um estado de equilíbrio onde a superfície

interna será tão quente quanto à externa.

� Força-motriz: diferença de temperatura

� Transporte: energia (calor)

� Meio: parede (propriedades influem na taxa de

transferência)

� EXEMPLOS:

� Quando um fluido está entre duas placas paralelas e uma

delas se movimenta, o processo de transferência de

quantidade de movimento faz com que as camadas de

fluido adjacentes à placa se movimentem com velocidade

próxima à da placa, tendendo a um estado de equilíbrio

onde a velocidade do fluido varia de V na superfície da

placa em movimente até zero na superfície da placa

estacionária.

� Força-motriz: tensão de cisalhamento

� Transporte: quantidade de movimento

� Meio: fluido (propriedades influem na taxa de

transferência)

� EXEMPLOS:

� Uma gota de corante é colocada em recipiente com

água e o processo de transferência de massa faz com

que o corante se difunda através da água, atingindo um

estado de equilíbrio, facilmente detectado visualmente.

� Força-motriz: diferença de concentração

� Transporte: massa

� Meio: fluido (propriedades influem na taxa de

transferência)

O estudo de fenômenos de transporte tem aplicações

muito importantes no campo da engenharia, pois permite

“conhecer” assuntos diversos, como o transporte de

fluidos através de tubulações ou a quantificação da

dissipação de calor em motores.

O estudo dos fenômenos de transporte é indispensável

para projeto, operação e otimização de processos e

equipamentos, em todos os campos da engenharia.

Aplicações em Engenharia:

Engenharia Civil e Arquitetura: hidráulica, hidrologia e confortotérmico de edificações.

Engenharia Sanitária e Ambiental: estudo da difusão depoluentes e tratamento de resíduos.

Engenharia Elétrica e Eletrônica: cálculos da dissipaçãotérmica e de potência.

Engenharia Química: todas as Operações Unitárias.

Engenharia Mecânica: usinagem, tratamentos térmicos,máquinas hidráulicas, máquinas térmicas (motores erefrigeração) e aeronáutica (aerodinâmica).

Engenharia de Produção: otimização de processos, transportede fluidos e de material, troca de calor e estudos de ciclo devida.

� PROGRAMA

1) Bases conceituais para o estudo dos Fenômenos de

transporte

2) Propriedades gerais dos fluidos

3) Cinemática dos fluidos

4) Equações de Conservação na forma Integral

5) Equações Diferenciais do Escoamento de Fluidos

6) Teoria da Camada Limite

7) Escoamento em tubos

� BIBLIOGRAFIA

1) YONG, D. F.; OKIISHI, T. H.; MUNSON, B.R. Fundamentos

da mecânica dos fluidos. São Paulo: Edgard Blucher

2) BRUNETTI, F. Mecânica dos fluídos. São Paulo: Pearson

Education.

3) FOX, Robert W. Introdução à mecânica dos fluídos. Rio de

Janeiro: LTC.

4) WHITE, Frank M. Mecânica dos fluídos. Rio de Janeiro:

Mcgraw-hill Interamericana.

5) COULSON, J. M.; RICHARDSON, J.F. Chemical engineering

. Oxford: Butterworth Heinemann. Volume 1: Fluid Flow, Heat

Transfer and Mass Transfer