Plano de EnsinoURI Câmpus de Erechim - Engenharia Agrícola
 

PLANO DE ENSINO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

Disciplina: TRANSFERÊNCIA DE CALOR E MASSA I

Código: 30-060

Carga Horária: 60h  (Teórica – 45)   (Prática – 15)

Créditos: 4

Pré-requisitos: 15-125 CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL V

39-113 MECÂNICA DOS FLUIDOS

1. EMENTA:

Mecanismos físicos da transferência de calor. Lei de Fourier. A equação geral da condução unidimensional e bidimensional. Regime permanente e transiente. Sistemas com conversão interna. Resistência térmica e paredes compostas. Superfícies estendidas. Método da capacitância global. Transferência de calor convectiva. Equação da energia. Similaridade na camada limite. Convecção em escoamentos externos. Convecção em escoamentos internos. Convecção livre. Cavidades.

 

2. OBJETIVOS:

Reconhecer os mecanismos de transferência de calor, aplicar a equação diferencial da condução de calor em regime permanente e transiente para diferentes geometrias e aplicar as equações da convecção para estimar o coeficiente convectivo de calor. Avaliar processos que utilizam a transferência de calor e realizar projetos térmicos de dispositivos de transferência de calor.

 

3. CONTEÚDOS CURRICULARES:

1. Introdução

1.1. Dimensões e unidades

1.2. Regime estacionário e não-estacionário

1.3. Taxa e fluxo

1.4. Lei da conservação

2. Mecanismos de transferência de calor

2.1. Difusão (condução)

2.2. Convecção

2.3. Radiação

2.4. Mecanismo combinado de transferência de calor

3. Condução de calor unidimensional em estado estacionário

3.1. Propriedades térmicas: condutividade e difusividade térmica

3.2. Equação diferencial da condução de calor

3.3. Parede plana sem geração de calor

3.4. Parede plana com geração de calor

3.5. Sistemas radiais sem geração de calor

3.6. Sistemas radiais com geração de calor

3.7. Raio crítico de isolamento

3.8. Superfícies estendidas (aletas)

4. Condução de calor em estado transiente

4.1. Método da capacitância global

4.2. Método diferencial

5. Transferência de calor por convecção

5.1. Números adimensionais importantes na convecção

5.2. Analogias entre transferência de quantidade de movimento e transferência de calor

5.3. Convecção forçada externa

5.4. Convecção forçada interna

5.5. Convecção natural

 

4. METODOLOGIA:

Os conteúdos serão trabalhados privilegiando o levantamento do conhecimento prévio dos estudantes, a motivação com leituras de artigos, desenvolvimento de atividades e resolução de exercícios, exposição oral e dialogada, discussões, debates e questionamentos, sendo complementadas com atividades laboratoriais.

 

5. AVALIAÇÃO:

O desempenho acadêmico será avaliado de forma progressiva e cumulativa do conhecimento, mediante verificações parciais ao longo do período letivo em número mínimo de duas, sob a forma de provas, exercícios, trabalhos acadêmicos, arguições e/ou seminários.

 

BIBLIOGRAFIA

6 Bibliografia Básica

INCROPERA, Frank P. et al. Fundamentos de transferência de calor e de massa. 6ed. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

BEJAN, Adrian; ZERBINI, Euryale de Jesus (trad.). Transferência de Calor. São Paulo: Edgard Blücher, 2004.

MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Haward N.; MUNSON, Bruce R.; DEWITT, David P.; Silva, Carlos Alberto Biolquini da. (trad.). Introdução a engenharia de sistemas térmicos: termodinâmica, mecânica dos fluídos e transferência de calor. Rio de Janeiro: LTC, 2005.

 

 

7 Bibliografia Complementar

SHIMIDT, Frank W.; HENDERSON, Robert E.; WOLGEMUTH, Carl H.; MOREIRA, José Roberto Simões (trad.). Introdução as ciências térmicas: termodinâmica dos fluídos e transferência de calor. São Paulo: Edgard Blücher, 1996.

MALISKA, Clóvis R.. Transferência de calor e mecânica dos fluidos computacional. 2.ed. São Paulo: LTC, 2004.

KREITH, FRANK; YAMANE, EITARO (Trad.). Princípios da transmissão de calor. São Paulo: Edgard Blücher, 1977.

HOLMAN, J.P. Heat Transfer. 9.ed Boston: MC Graw-Hill, 2002.

BURMEISTER, Louis C. Convective Heat Transfer. New York: Wiley. 1984.

 

 

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