Introdução à Fenômenos de Transporte Curso Superior Tecnólogo em Mecatrônica Industrial – Módulo IV Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville.

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1 Introdução à Fenômenos de Transporte Curso Superior Tecnólogo em Mecatrônica Industrial – Módulo IV Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário

2 IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte O que são Fenômenos de Transporte? Engenharia de Sistemas Térmicos Fenômenos de Transporte: estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou continuamente deformável. Está relacionada com a forma com a qual a energia é utilizada em benefício da indústria, do transporte e das residências. Englobam o armazenamento, a transferência e a conservação de energia. A energia pode ser armazenada em um sistema sob diferentes formas: energia cinética energia potencial gravitacional, energia interna energia química energia elétrica

3 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte O que são Fenômenos de Transporte? Engenharia de Sistemas Térmicos Fenômenos de Transporte: estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou continuamente deformável. Está relacionada com a forma com a qual a energia é utilizada em benefício da indústria, do transporte e das residências. Englobam o armazenamento, a transferência e a conservação de energia.

4 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte A energia pode ser armazenada em um sistema sob diferentes formas: energia cinética; energia potencial gravitacional; energia interna; energia química; energia elétrica; A energia pode ainda ser transferida entre um sistema e sua vizinhança por: -Trabalho; -Transferência de calor; -Fluxos de massa; Engenharia de Sistemas Térmicos

5 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Engenharia de Sistemas Térmicos A energia também pode ser convertida de uma forma para outra. Exemplo: Motor de automóvel – onde a energia armazenada nas ligações químicas (energia química) do combustível é transformada em energia cinética (automóvel). Coletores Eólicos – onde a quantidade de movimento (energia cinética) do vento é convertida em energia elétrica.

6 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte AS TRÊS DISCIPLINAS DA CIÊNCIA TÉRMICA

7 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Termodinâmica Fornece a base para a análise dos sistemas térmicos através dos princípios de: Conservação da massa de massa Conservação de energia (primeira lei da termodinâmica) Segunda lei da termodinâmica Relações das propriedades

8 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Termodinâmica A mecânica dos fluidos e transferência de calor fornecem conceitos adicionais, incluindo as leis empíricas necessárias para especificar, por exemplo, a escolha do material, o dimensionamento do componente e as características dos meio fluido. Exemplo : A análise termodinâmica pode determinar a temperatura final de uma peça aquecida ao ser resfriado em um banho de óleo, no entanto a taxa na qual ela é resfriada é prevista utilizando os conhecimentos de transferência de calor.

9 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Mecânica dos Fluidos Voltada para o comportamento dos fluidos em repouso e em movimento. Baseia-se no princípio da conservação da quantidade de movimento e na equação de energia mecânica. Ela nos permite realizer estudos: De escoamentos de fluidos no interior de tubos (escoamentos internos); Sobre superficies (escoamentos externos); De similaridade (modelos reduzidos simulando sistemas de tamanhos reais)

10 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Transferência de Calor Relacionada com a transferência de energia como uma consequência da diferença de temperatura. Três modos: Condução – através de meios sólidos Convecção – através de fluidos Radiação – através de ondas eletromagnéticas

11 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte De forma geral, Fenômenos de transporte abordam todos os sistemas que envolvem: Fluxos de calor Fluxos de massa Mudanças de fases Reações químicas para fins térmicos Conversão de energia Nos próximos slides veremos algumas aplicações onde os conceitos de fenômenos de transporte foram aplicados para o desenvolvimento sistemas reais.

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29 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações Residenciais e Comerciais

30 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações na Indústria

31 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações na Indústria

32 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações no Meio Ambiente

33 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações na Medicina

34 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Aplicações nas Fronteiras Tecnológicas

35 Prof. Dr. Evandro Rodrigo Dário IFSC – Campus Joinville Fenômenos de Transporte Atividades extraclasse: -Ler o capítulo 1 do livro : (J., MORAN, M., SHAPIRO, N., MUNSON, R., DEWITT, P.. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos. LTC). -Responder as questões do capítulo 1 : 1.4 ; 1.7; 1.10; 1.13; 1.21; 1.24;