Fenômenos de Transporte

Ementa: Mecânica dos fluidos e balanços de massa e quantidade de movimento. Equação de Bernoulli e Perda de Carga. Transmissão de calor (condução, convecção e radiação).

Seção 1: Mecânica dos Fluidos

Aplicação das equações da quantidade de movimento e da energia mecânica em mecânica dos fluidos

1 Conceitos básicos : vazão e equação da continuidade

2 Equação da quantidade de movimento

3 Equação de Bernoulli e Perda de carga

4 Cálculo do fator de atrito

5 Diagrama de Moody

6 Exercícios Resolvidos

A disciplina Mecânica dos Fluidos está inserida nos estudos de engenharia entre os fenômenos de transporte ou ciências térmicas e pode, por alguns autores, ser chamada de transferência de momento ou de quantidade de movimento. Os fenômenos de transporte englobam as transferências de energia por calor e massa. A Mecânica dos Fluidos, nesse âmbito, volta-se ao comportamento de fluidos em repouso e em movimento e às forças agindo sobre esses sistemas. Problemas de Mecânica de Fluidos podem envolver forças sobre superfícies submersas, escoamento de líquidos comuns como a água ou outros fluidos processados na indústria. Outros casos de interesse são o escoamento do ar sobre superfícies como a asa de um avião e o aerofólio de um carro de corrida sobre a estrutura de uma grande ponte ou ainda a previsão do escoamento de ar sobre placas de circuito impresso dentro de gabinetes de máquinas e computadores.

Seção 2: Transporte de Calor

Há três mecanismos conhecidos para transferência de calor: radiação, condução e convecção

1. Convecção

2. Condução

3. Radiação

4. Processos Combinados de Transferência de Calor

5. Exercícios Resolvidos

        A convecção somente ocorre em líquidos e gases. Consiste na transferência de calor dentro de um fluído através de movimentos do próprio fluído.

        A condução ocorre dentro de uma substância ou entre substâncias que estão em contato físico direto. Na condução a energia cinética dos átomos e moléculas (isto é, o calor) é transferida por colisões entre átomos e moléculas vizinhas. O calor flui das temperaturas mais altas (moléculas com maior energia cinética) para as temperaturas mais baixas (moléculas com menor energia cinética).

   A radiação consiste de ondas eletromagnéticas viajando com a velocidade da luz. Como a radiação é a única que pode ocorrer no espaço vazio, esta é a principal forma pela qual o sistema Terra-Atmosfera recebe energia do Sol e libera energia para o espaço.

O transporte de calor permite dimensionar equipamentos de troca térmica e isolantes térmicos eficientes para instalações prediais e industriais.