A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Apresentação do Portal Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Maria da Graça.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Apresentação do Portal Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Maria da Graça."— Transcrição da apresentação:

1

2 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Apresentação do Portal Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Maria da Graça Rasteiro Sessão de Apresentação para os Professores do Ensino Secundário DEQ/FCTUC, 14.Março.2008

3 Sumário Breve apresentação do Portal Resumo do que podem encontrar os utilizadores do Ensino Secundário DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Apresentação dos conteúdos da secção Ensino Secundário (outros elementos da equipa)

4 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos O PORTAL

5 Objectivos Ferramentas de apoio ao ensino da Engenharia Química Preocupação com o apoio à aprendizagem no quadro do Processo de Bolonha; Estímulo ao desenvolvimento de capacidades de autonomia e espírito crítico no estudante; Enquadramento prático dos conhecimentos científicos. Divulgação do que é a engenharia Química História; Aplicações; Novos domínios de desenvolvimento; O que faz o Engenheiro Químico…………………….. DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos

6 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Objectivos (cont.) Aproximação ao Ensino Secundário Ponte entre conhecimentos básicos de Física e Química e Engenharia (Processos Químicos); Conteúdos desenvolvidos tendo em atenção o programa de Física e Química do Ensino Secundário; Colmatar o desconhecimento sobre o que é a Engenharia Química; Conteúdos para o Ensino Secundário integrados numa plataforma genérica sobre Engenharia Química e Ensino da Engenharia Química para estimular a curiosidade do utilizador (levar o utilizador a explorar outros campos do Portal para além dos incluídos na secção Ensino Secundário).

7 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Parcerias Financiamento do POS_C Departamento de Eng. Química da FCTUC Departamento de Eng. Química da FEUP Universidade Agostinho Neto Mediaprimer

8 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos O PORTAL

9 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos O PORTAL

10 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Áreas cobertas Processos de Separação e Operações Unitárias Destilação Extracção líquido/líquido Absorção Adsorção e permuta iónica Operações com partículas sólidas

11 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Áreas cobertas (cont.) Reacção Química Reactores ideais Reactores catalíticos Distribuição de tempos de residência num reactor

12 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Áreas cobertas (cont.) Engenharia de Sistemas e Processos (PSE) Controlo e Instrumentação (inclui monitorização on-line da qualidade do ar) Integração de processos Projecto de Produto

13 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Áreas cobertas (cont.) Processos Biológicos Fermentação Reactores enzimáticos Processos de separação biológicos Cromatografia Separação por membranas

14 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Estratégia Bibliotecas multimédia (Fundamentos) Conceitos, animações, aplicações, outros links, bibliografia Simulações Interactivas Projecto de equipamento de processo Influência das condições operatórias no projecto do equipamento Formulários de input de dados/especificações Outputs on-line (Gráficos, tabelas, esquemas)

15 INPUTS Tipo de cálculo Especificações ( alimentações, condições operatórias …) Modelo Etc. OUTPUTS Gráficos Tabelas Relatórios Esquemas Bases de dados DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro O Portal Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos Simulações Interactivas

16 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Simulações Interactivas - Exemplo Extracção líquido/líquido Input Output

17 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Estratégia (cont.) Casos de Estudo Laboratórios on-line Visualização de experiências laboratoriais (vídeos) Explicação dos objectivos da experiência e da forma de execução Preparar o aluno para a execução experimental Orientar o aluno na preparação do relatório Interacção com alguns dos conteúdos da secção Processos Químicos/Simulações Interactivas; comprovação experimental de alguns dos conceitos/fenómenos aí descritos.

18 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Laboratórios on-line (Tópicos) Determinação da constante cinética de uma reacção química (Reacção Química/Cinética Química) Caracterização de um reactor tubular (Reacção Química/Tempos de Residência) Estudo da inversão da sacarose (Reacção Química e Processos Biológicos/Reactores Enzimáticos) Estudo de uma resina de permuta catiónica (Processos de Separação/Adsorção e Processos Biológicos/Cromatografia) Controlo remoto do nível de líquido numa cascata de dois tanques (Engenharia de Sistemas e Processos/Controlo)

19 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Ferramentas de Apoio ao ensino dos Processos Químicos O Portal Utilização: Utilização directa nas aulas (1º e 2º ciclos) Ilustração e aplicação de conceitos; Resolução de casos práticos. Utilização autónoma Estudo individual Resolução de problemas de projecto/dimensionamento de Processos Químicos; Desenvolvimento de tarefas de projecto mais complexas; Preparação de aulas laboratoriais; Preparação dos relatórios dos trabalhos práticos.

20 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Divulgação do que é a Engenharia Química História da Engenharia Química O que é a Engenharia Química Novas áreas de actuação da Engenharia Química Ambiente e energia Processos biológicos Nanotecnologias O que faz o Engenheiro Químico Ensino e investigação em Engenharia Química Links Engenharia Química no Mundo Engenharia Química em Portugal e nos países da CPLP Ordens dos Engenheiros nos países da CPLP Principais instituições ligadas à Eng. Química (EFCE, IChemE, AIChE) …………………………………………..

21 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Ensino Secundário Objectivos: Interface com o Ensino Secundário; Conteúdos relacionados com os programas de Física e Química abordados numa perspectiva de Engenharia; Ponte entre conceitos básicos e aplicações práticas (integração com o quotidiano): Casos de estudo Aplicações computacionais Vídeos Questionários Links para outros portais ( Tabela Periódica /) / Bibliografia.

22 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Ensino Secundário Conteúdos: FÍSICA QUÍMICA Calor e Energia Termodinâmica Química Reacção Química Processos de Separação Cinética Química

23 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Ensino Secundário Tópicos: Física Energia, Calor e Temperatura Transferência de calor Conservação de energia – Balanço energético Química Termodinâmica Química Vaporização e ebulição Substâncias puras Misturas Modelos termodinâmicos Processos de Separação Destilação Conceitos básicos Aplicações Equipamento aplicação computacional Caso de estudo: destilação do petróleo-crude (aplicação computacional) Links para outros Processos de Separação Reacção Química Cinética química

24 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Ensino Secundário Porta de entrada para a exploração de outras secções do Portal; Para as aceder às restantes secções é necessário efectuar o Registo prévio como utilizador do Portal. Laboratórios Virtuais de Processos Químicos

25 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Ensino Secundário Elementos de divulgação do Portal: CD (inclui alguns dos conteúdos do portal; é auto-suficiente; algumas aplicações implicam a ligação à internet); Cartaz para afixação nas Escolas; Desdobrável.

26 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Outras funcionalidades Fórum de discussão FAQ (após edição pela equipa do Portal); Contactos com a equipa organizada por áreas. Endereço geral para contacto:

27 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Obrigada pela Atenção! Maria da Graça Rasteiro

28 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Secção: Ensino Secundário Módulo: Física M. Graça V.S. Carvalho Sessão de Apresentação para os Professores do Ensino Secundário DEQ/FCTUC, 14.Março.2008

29 Física Objectivos do Módulo Revisão dos conceitos fundamentais associados a Fenómenos de Transferência de Calor Integração de conhecimentos Ilustração com exemplos do quotidiano DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho

30 Física Física - Introdução Fontes e Formas de Energia Energia, Calor e Temperatura Modos de Transferência de Energia Térmica (Calor) Conservação da Energia e Balanço Energético Caso de Estudo DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho

31 Física Caso de Estudo: aquecimento de água numa chaleira Faça uma estimativa do tempo que demora a aquecer 1 L de água até à ebulição numa chaleira equipada com uma resistência eléctrica que debita 1500 W. Admita uma temperatura inicial de 20 ºC. DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho

32 Conceitos: Energia/calor Transferência de Energia/Calor Regime transiente Balanço energético (Sistema aberto e Sistema fechado) Calor específico da água (Calor T energia sensível) Simplificações/erros associados DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Caso de Estudo: aquecimento de água numa chaleira Comentário: tempo calculado por defeito (não foram consideradas as perdas de calor para o ambiente nem o aquecimento da própria chaleira).

33 Suponha que se esqueceu de desligar a chaleira. Faça uma estimativa da massa de água evaporada, se a água se mantiver em ebulição (a 100ºC) durante 10 min. DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Caso de Estudo: aquecimento de água numa chaleira Conceitos adicionais: Mudança de fase (Calor energia latente) Simplificações/erros associados Comentário: massa calculada por defeito (não foram consideradas as perdas de calor para o ambiente).

34 Na realidade, durante o tempo de 10 min, evaporam-se 0,45 kg de água. Determine o calor perdido para o exterior. DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Caso de Estudo: aquecimento de água numa chaleira Conceitos adicionais: Calor e Velocidade de Transferência de Calor Modos de Transferência de Calor: Condução, Convecção (livre ou forçada) e Radiação térmica Link ao módulo de Transferência de Calor e de Massa

35 Mecanismos de Transferência de Calor DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Outros exemplos do quotidiano Mecanismos de Transferência de Calor Outros exemplos do quotidiano

36 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Mecanismos de Transferência de Massa Outros exemplos do quotidiano Semelhanças entre os processos de transferência de calor e de massa

37 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Transferência Simultânea de Calor e de Massa Outros exemplos do quotidiano Transf. massa (convecção)

38 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Carvalho Aplicações Industriais No portal são abordados processos onde ocorre maioritariamente Transferência de Massa

39 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Obrigada pela Atenção! M. Graça V.S. Carvalho

40 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Secção: Ensino Secundário Módulo: Química/ Reacção Química Cristina Gaudêncio Baptista Sessão de Apresentação para os Professores do Ensino Secundário DEQ/FCTUC, 14.Março.2008

41 Reacção Química DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio MOLÉCULAS ENGENHARIA QUÍMICA PRODUTOS A Engenharia Química põe as Moléculas a trabalhar para nós

42 Reacção Química Objectivos do Módulo Revisão dos diferentes tipos de Reacções Químicas e sua classificação. Introdução à Cinética Química. Link às secções sobre Cinética de Reacções. DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio

43 Reacção Química DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio Introdução à Cinética Química Factores que afectam a velocidade de uma reacção química Concentração Temperatura Pressão Área de contacto entre fases Utilização de catalisadores

44 Reacção Química DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio Introdução à Cinética Química Para a reacção α A A + α B B + α C C α D D + α E E Equação cinética geral é r = k C A nA C B nB C C nC Link à secção Processos Químicos/Reacção Química/Estudos Cinéticos

45 Reacção Química DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio Processos Químicos/Reacção Química/Estudos Cinéticos

46 Reacção Química DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio Processos Químicos/Processos Biológicos/Fermentação/Fundamentos

47 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – Cristina Gaudêncio Laboratórios Virtuais/Reacção/Determinação da Constante Cinética

48 Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Secção: Ensino Secundário Módulo: Química Processos de Separação Maria da Graça Rasteiro Sessão de Apresentação para os Professores do Ensino Secundário DEQ/FCTUC, 14.Março.2008

49 Química/Processos de Separação Objectivos do Módulo Aplicação dos conceitos de Termodinâmica Química – Equilíbrio líquido/vapor Transferência de massa aos Processos de Separação. Caso prático Colunas de DestilaçãoRefinação do Petróleo Projecto de um sistema integrado de Colunas de Destilação para a Refinação do Petróleo (crude) DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro

50 Química/Processos de Separação Conteúdos: Noções gerais de Processos de Separação Processos de Separação: aplicação de conceitos básicos de Física (mecanismos de transferência) e Química (Termodinâmica Química) Importância dos Processos de Separação Processos de Separação e o nosso quotidiano

51 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Conteúdos (cont.): Aplicações Ambiente Tanque de tratamento de efluentes (Sedimentação) Dessalinização da água (Destilação Flash)

52 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Conteúdos (cont.): Aplicações Aplicações industriais Colunas de Destilação Bateria de Hidrociclones

53 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Conteúdos (cont.): Aplicações Saúde Equipamento de Diálise

54 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Conteúdos (cont.): Separação por Destilação Aplicação à Refinação do Petróleo Simulador para o projecto de uma coluna de Destilação para a separação dos componentes do petróleo (hidrocarbonetos). Química/Processos de Separação

55 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Destilação Química/Processos de Separação Aplicação dos conceitos de transferência (de massa) e de Termodinâmica Química (equilíbrio de fases) Simulação molecular do equilíbrio de fasesSimulação molecular do equilíbrio de fases Apresentação e discussão dos princípios e mecanismos em que se baseia separação por destilação Volatilidade relativa (medida da facilidade da separação) Andar em equilíbrio

56 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Destilação Química/Processos de Separação Sistemas complexos Azeótropos

57 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Destilação Química/Processos de Separação Organização dos conteúdos: Fundamentos Andar em equilíbrio Constituintes da coluna (Animação)Animação Relação entre condições operatórias e projecto da coluna (animação) Algumas noções sobre projecto de uma coluna de destilação (rudimentares) Caso prático Destilação do petróleo (Petróleo Simulado)

58 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Destilação do Petróleo Química/Processos de Separação Combustíveis Caracterização do Petróleo Composição Tipos de Petróleo Tipos de Hidrocarbonetos Produtos da Refinação do Petróleo Índice de octanas Composição da gasolina (blending)

59 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Destilação do Petróleo O que é uma refinaria de crude (etapas e operações)

60 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Destilação de um Petróleo Simulado Simulador de Destilação do Petróleo (Destilação do Petróleo) Destilação do PetróleoDestilação do Petróleo Dados introduzidos por defeito Discussão dos inputs Discussão dos resultados

61 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Destilação de um Petróleo Simulado Resultados:

62 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Destilação de um Petróleo Simulado Resultados: Perfil de composições (fracções molares) todo o n-butano sai no destilado todo o n-dodecano sai no resíduo Perfil de temperaturas

63 DEQ/FCTUC, 14.Março.2008 – M. Graça Rasteiro Química/Processos de Separação Destilação Destilação de outras misturas Aplicação do simulador na purificação de biocombustíveis (destilação do bioetanol) Ligação ao simulador geral de destilação (base de dados com 25 compostos) Outros Processos de Separação Outros Processos de Separação (registo prévio como utilizador do portal) Link Processos Químicos/Processos de Separação Link Processos Químicos/Processos de Separação Biológicos

64 Laboratórios Virtuais de Processos Químicoshttp://labvirtual.eq.uc.pt Obrigada pela Atenção! Maria da Graça Rasteiro


Carregar ppt "Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Apresentação do Portal Laboratórios Virtuais de Processos Químicos Maria da Graça."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google