| Código |
16154
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| Ano |
3
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| Semestre |
S1
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| Créditos ECTS |
4,5
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| Carga Horária |
T(30H)/TP(30H)
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| Área Científica |
Mecânica e Termodinâmica
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Objectivos de Aprendizagem |
Mobilizar saberes nas áreas de termodinâmica de sistemas reactivos e método da exergia com vista à resolução de problemas concretos de engenharia, nomeadamente aqueles que envolvam processos de combustão ou que requeiram a análise do desempenho termodinâmico de sistemas.
Resultados:
Conhecer os conceitos e teoria essencial dos fenómenos de combustão
Saber equilibrar equações químicas.
Saber fazer balanços energéticos a sistemas reactivos.
Saber calcular temperaturas de produtos de combustão.
Resolver problemas de combustão em equipamento típico: motores, câmaras de combustão, caldeiras.
Familiarização com os conceitos de exergia e saber distinguir a análise exergética da análise energética.
Relacionar irreversibilidades com perdas de exergia e com geração de entropia.
Saber calcular a irreversibilidade de um processo.
Saber fazer balanços exergéticos a sistemas abertos e fechados.
Resolver problemas de análise exergética de sistemas e saber calcular rendimentos racionais de processos.
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Conteúdos programáticos |
Parte I- Termodinâmica de Sistemas Reactivos - Combustão. 1) Misturas de gases perfeitos. 2) Reacção de combustão. Combustíveis. 3) Generalização das funções termodinâmicas. 4) Calores de reacção. 5) Balanços energéticos de sistemas reactivos. 6) Temperatura adiabática de chama. 7) Cálculo de câmaras de combustão e caldeiras. 8) Dissociação (opcional).
Parte II- Exergia. 1) Introdução. 2) Irreversibilidades. 3) Equação do balanço de exergia. 4) Rendimento Racional. 5) Aplicação a processos simples. 6) Aplicação a ciclos de potência e ciclos frigoríficos. 7) Introdução à exergia química (opcional).
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Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação |
O ensino segue uma combinação de métodos teórico/práticos e práticos. Há duas aulas semanais de 2 h cada. Numa aula são expostos os conceitos teóricos e dadas ilustrações práticas desses conceitos. Na aula prática são resolvidos exercícios numéricos sobre a aplicação concreta da teoria a problemas de engenharia. Além destas aulas, existem dois tempos ao longo do semestre em que se realizam trabalhos de laboratório.
A avaliação pode ser periódica ou final:
Periódica: trabalho de laboratório (TL, 17,5 %), uma prova escrita (TE, 75%), e contabilização de presenças na aula teórica (P, 7,5% (>85%), 5% (>65%) ou 2,5% (>50%)). A nota mínima na prova escrita é 7 valores. A nota final é dada pela fórmula NF=0.75NTE+0.175NTL+0.075NP.
Final: exame escrito (EX). Requer “Frequência” (fazer e entregar relatório dos trabalhos de laboratório). A nota final entra com o resultado dos laboratórios: NF=0.175NTL+0.825NEX. As provas escritas são com consulta. Notas finais superiores a 16 requerem oral.
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Bibliografia principal |
"Fundamentos de Termodinâmica Aplicada – Análise Energética e Exergética”, Paulo Pimentel de Oliveira (2012), Lidel, Lisboa , pp. 488, "ª Edição, 2015, pp. 516.
"Fundamentals of Engineering Thermodynamics”, M.J. Moran e H.N. Shapiro, Wiley,5th Edition, 2006.
“"Fundamentals of Classical Thermodynamics”, G.J. Van Wylan e R.E. Sonntag, Wiley, New York, 1971.
"The Exergy Method of Thermal Plant Analysis”, T. J. Kotas, Butterworths, 1985
“"Thermodynamic and Transport Properties of Fluids, SI Units”, G.F.C. Rogers e Y.R. Mayhew, 5th Ed, Blackwell Pub., 1995.
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| Língua |
Português
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