Elementos de Termodinâmica e Fluidos
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Conhecimentos de Base Recomendados
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Objetivos
OA1: Compreender grandezas, unidades e conceitos básicos de Física
OA2: Aplicar as propriedades termodinâmicas e as leis de transferência de calor
OA3: Aplicar a equação fundamental da hidrostática em manómetros
OA4: Aplicar as propriedades termodinâmicas da água e a equação dos gases perfeitos
OA5: Identificar formas de energia e realizar balanços de energia e de massa
OA6: Aplicar a primeira lei da termodinâmica a sistemas abertos e fechados
OA7: Aplicar os conceitos de viscosidade, impulsão e estabilidade em fluidos
OA8: Aplicar os princípios cinemática e da dinâmica dos fluidos
OA9: Aplicar o princípio da conservação de massa e de energia (equação de Bernoulli) e calcular as perdas de carga em escoamentos de fluidos
OA10: Compreender os conceitos de estabilidade estática e dinâmica e a sua relevância nos processos ambientais
OA11: Analisar a turbulência e calcular a altura da camada de mistura, e as suas implicações nos processos atmosféricos e ambientais -
Métodos de Ensino
Exposição teórica da matéria, seguida de resolução de problemas que facilitem a compreensão da matéria e sua aplicação.
Realização de trabalhos experimentais de acordo com protocolo fornecido, tratamento de dados e elaboração de relatório.
Os trabalhos laboratoriais complementam os conceitos introduzidos nas aulas teórico-práticas, analisando dados reais. São elaborados relatórios dos ensaios realizados. Os trabalhos são realizados em grupo, o que permite a aquisição de competências de trabalho colaborativo, comunicação e liderança.
Recursos
Plataforma digital adotada na escola, na qual as atividades mais importantes são: Repositório de materiais de estudo, fóruns de discussão, entrega de trabalhos laboratoriais, realização de testes e exames, divulgação de resultados de avaliação. -
Estágio(s)
Não
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Programa
1.Conceitos Introdutórios
Grandezas e Unidades Físicas
Revisão de Conceitos Básicos de Física
2. Conceitos Básicos de Termodinâmica e Fluidos
Propriedades Termodinâmicas
Hidrostática e Manometria
Transmissão de Energia e Calor
3. Substâncias Puras
Propriedades da Água
Gases Perfeitos
4. 1ª Lei da Termodinâmica
Princípio de Conservação Energia em Sistemas Fechados
Análise Energética de Sistemas Fechados e Abertos
Conservação de Massa e Energia
Termodinâmica do Ar Húmido
5. Fundamentos de Fluidos
Viscosidade
Impulsão e Estabilidade
Escoamento de Fluidos
Equação de Bernoulli e energia
Perdas de Carga
6. Estabilidade na Atmosfera
Estabilidade Estática e Estabilidade Dinâmica
Turbulência e Altura da Camada de Mistura -
Demonstração de conteúdos
C1 - OA1
C2 - OA2 e OA3
C3 - OA4
C4 - OA5 e OA6
C5 - OA7 a OA9
C6 - OA10 e OA11 -
Demonstração da metodologia
Os conteúdos programáticos são apresentados na aulas teórico-práticas (parte expositiva) apelando à participação e contribuição dos estudantes. A resolução de exercícios permite a aplicação dos conhecimentos adquiridos facilitando a sua compreensão.
A componente laboratorial permite a aplicação de conhecimentos adquiridos, o desenvolvimento da capacidade de análise e espírito crítico, para além do desenvolvimento das capacidades de trabalho em equipa. -
Docente(s) responsável(eis)
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Bibliografia
Yunus A. Çengel e Mechael A. Boles; Termodinâmica, Mc Graw Hill, 2013. ISBN: 85-86804-66-5
Robert L. Mott; Joseph A. Untener; Applied Fluid Mechanics, Pearson Education Limited, 2016. ISBN: 978-1-292-01961-1 (Livro disponível na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Luís Adriano Oliveira; António Gameiro Lopes; Mecânica dos Fluidos, LIDEL - Edições Técnicas, Lda, 2016. ISBN: 978-989-752-221-5 (Livro disponível na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Frank M. White; Mecânica dos Fluidos, Mc Graw-Hill, 2018. ISBN: 9788580556063 (Existem versões anteriores na Biblioteca da ESTSetúbal/IPS)
Óscar Mota; Exercícios Resolvidos de Termodinâmica, LIDEL, 2017
Detalhes do curso
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Código
LTAM32
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Modo de Ensino
PRESENCIAL
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ECTS
6.0
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Duração
Semestral
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Horas
30h Práticas e Laboratórios
45h Teórico-Práticas
