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PLANO DE ENSINO CURSO : Ciclo Básico das Engenharias DISCIPLINA: Fenômenos de Transporte - ENG34A1 PERÍODO: 4º EMENTA Estrutura da matéria. Estática dos fluidos. Dinâmica dos fluidos. Leis da Termodinâmica. Fundamentos de transmissão de calor. OBJETIVO DA DISCIPLINA Dar ciência dos modelos matemáticos e estatísticos usados na compreensão dos fenômenos que ocorrem na natureza. Introduzir a visão científica, onde os modelos tentam expressar a realidade observada. PROGRAMA DETALHADO UNIDADE I – ESTÁTICA DE FLUIDOS Objetivo: ao final desta Unidade, espera-se que o aluno tenha aprendido todas as leis e princípios relacionados ao equilíbrio dos fluidos. Conteúdos 1.1 Fluido 1.2 Massa especifica e pressão 1.3 Princípio de Stevin 1.4 Medidores de pressão 1.5 Princípio de Pascal 1.6 Princípio de Arquimedes 1.7 Flutuação UNIDADE II - DINÂMICA DOS FLUIDOS Objetivo: entender as leis que se relacionam com o movimento de um fluido e as consequências deste movimento. Aplicações no dia-a-dia. Conteúdos 2.1 Fluidos ideais em movimento 2.2 Equação de continuidade 2.3 Equação de Bernoulli 2.4 Conceitos de Turbulência e Viscosidade UNIDADE III – TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA Objetivo: diferença entre Calor e Temperatura. As leis da Termodinâmica no dia-a-dia. Conteúdos 3.1 Descrição macroscópica e microscópica 3.2 Equações de Estado e Gases ideais 3.3 Equilíbrio térmico - A Lei Zero da Termodinâmica 3.4 Quantidade de Calor e equivalente mecânico. Calor Específico 3.5 Calorimetria e transições de fases 3.6 Caminhos entre estados termodinâmicos. 3.7 Primeira Lei da Termodinâmica 3.8 Conceitos de processos reversíveis e irreversíveis 3.9 Conceito de Entropia 3.10 Conceitos de máquinas térmicas e a 2ª Lei da termodinâmica 3.11 Conceito do ciclo de Carnot UNIDADE IV - MECANISMOS TRANSFERÊNCIA DE CALOR Objetivo: as formas de propagação do calor e suas respectivas equações. Conteúdos 4.1 Condução 4.2 Conceitos de Convecção 4.3 Conceitos de Radiação METODOLOGIA DE ENSINO A metodologia utilizada visa a preparar os alunos para uma sociedade pluralista, em constante processo de transformação e proporcionar uma educação preocupada com o desenvolvimento humano. Especificamente, entender a importância de Fenômenos de Transporte nos processos industriais e no cotidiano. Para isso, as atividades propostas deverão favorecer a didática do aprender a aprender, a reflexão, a construção e reconstrução do conhecimento além de proporcionar a autonomia do aluno. Atividades discentes Resolver as listas de exercícios, questões e problemas de cada tópico trabalhado. Analisar resultados obtidos da resolução dos modelos, compreendendo as limitações das hipóteses simplificadoras adotadas. Estabelecer conexões entre as áreas de fenômenos de transporte, termodinâmica, cálculo integral e diferencial. Realizar leituras orientadas dos livros referenciados. Procedimentos de avaliação Realização de provas escritas. BIBLIOGRAFIA BÁSICA YOUNG, Hugh D.; FREEDMAN, Roger A. Sears e Zemansky. Física. Vol II. 10. ed. São Paulo: Pearson Education, 2008. HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física, Vol. II, 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. TIPLER, Paul A. Física para Cientistas e Engenheiros. Vol. II, 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR JEWETT, J. W.; SERWAY, R. A. Princípios de Física. Vol. II. São Paulo: Pioneira Thomson Learnig. BRAGA FILHO, Washington. Fenômenos de Transporte para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2006. KITTEL, Charles et al. Curso de Física de Berkeley. Mecânica. Vol 1. São Paulo: Edgard Blücher, c1978. LIVI, C.P. Fundamentos de Fenômenos de Transporte. Rio de Janeiro: LTC, 2008. PROGRAMA DETALHADO Professor: Luciana Rios – 01/2018 Dia FEVEREIRO Conteúdo 5 Apresentação do curso. ESTÁTICA DOS FLUIDOS - Fluido. Massa especifica e pressão. Exercícios. 19 ESTÁTICA DOS FLUIDOS - Princípio de Stevin. Medidores de pressão. Princípio de Pascal e máquinas hidráulicas. Exercícios. 26 ESTÁTICA DOS FLUIDOS - Princípio de Stevin. Forças sobre superfícies submersas (força hidrostática sobre barragens e comportas). Exercícios. MARÇO Conteúdo 5 ESTÁTICA DOS FLUIDOS – Empuxo e o Princípio de Arquimedes. Flutuação. Exercícios. 12 DINÂMICA DOS FLUIDOS – Tipos de escoamento. Fluidos ideais em movimento e a Equação de continuidade. Vazão. Exercícios. 19 DINÂMICA DOS FLUIDOS - Equação de Bernoulli. Aplicações: medidor de Venturi e tubo de Pitot. Exercícios. 26 DINÂMICA DOS FLUIDOS - Conceitos de Turbulência e Viscosidade. Exercícios. ABRIL Conteúdo 2 ESTÁTICA E DINÂMICA DOS FLUIDOS – Revisão e esclarecimento de dúvidas para a A1. Discussão da lista de exercícios. 9 Avaliação A1 (questões objetivas e discursivas). 16 Vista e entrega de prova – A1. TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA - Equilíbrio térmico e a Lei Zero da Termodinâmica. Descrição macroscópica e microscópica. Equações de Estado e Gases ideais. Exercícios. MAIO Conteúdo 7 TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA – Quantidade de Calor e equivalente mecânico. Calor Específico. Calorimetria e transições de fases. Exercícios. 14 TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA – Caminhos entre estados termodinâmicos. Primeira Lei da Termodinâmica. Exercícios. 21 TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA - Conceitos de processos reversíveis e irreversíveis. Conceito de Entropia. Máquinas térmicas e a 2ª Lei da termodinâmica. Conceito do ciclo de Carnot. Exercícios. 28 MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR – Condução e algumas aplicações em engenharia. Conceitos de Convecção e Radiação. Exercícios. JUNHO Conteúdo 4 TEMPERATURA, CALOR E AS LEIS DA TERMODINÂMICA; MECANISMOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR – Revisão e esclarecimento de dúvidas para a A2. Discussão da lista de exercícios. 11 Avaliação A2 (questões objetivas e discursivas). 18 Vista e entrega de prova – A2. Revisão e esclarecimento de dúvidas para a A3. 25 Avaliação A3 (questões objetivas e discursivas).
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