Informações do curso

A disciplina PQI 3210 - Conservação de Massa e Energia I envolve essencialmente o conceito de balanço material ou balanço de massa, que nada mais é que a aplicação da lei de conservação de massa. A solução de problemas de balanço material de diferentes graus de complexidade torna-se mais simples se empregada uma estratégia sistemática de análise e solução de problemas, aplicável a uma ampla gama de sistemas e situações comuns a diferentes áreas da Engenharia, em particular a Engenharia Química. Essa estratégia tem como objetivo possibilitar que os alunos desenvolvam a habilidade de generalizar ao abordar e compreender a aplicação do conceito de conservação de massa em operações unitárias e processos químicos.

Os propósitos a que se destina a disciplina PQI 3210 - Conservação de Massa e Energia I são organizados sob dois enfoques. O primeiro deles envolve objetivos de atitude e busca despertar nos alunos habilidades que os levem a tratar problemas comuns ao exercício da carreira de Engenheiro Química a partir de uma abordagem lógica e processual. Somam-se a estes os objetivos de conhecimento, que tratam da apropriação de conceitos e métodos necessários à compreensão e descrição de processos, partindo da análise das informações e fenômenos a eles associados. A partir desses objetivos, pretende-se que os alunos sejam capazes de construir modelos matemáticos simples, derivados da aplicação de balanços de massa e do uso de equações empíricas, visando propor soluções de fundo tecnológico que resultem em benefícios à sociedade sem ônus significativos ao meio ambiente. Em resumo, a disciplina PQI 3120 - Conservação de Massa e Energia I tem os seguintes objetivos de aprendizagem: (i) Selecionar variáveis de processo para descrever matematicamente processos químicos; (ii) Analisar balanços materiais em processos químicos; (iii) Resolver balanços materiais usando simuladores de processo. Já as competências e habilidades a serem desenvolvidas nessa disciplina são as seguintes: (i) Competência: analisar fenômenos e modelos; (ii) Habilidades: Compreender fenômenos naturais, desenvolver modelo matemático e empregar ferramentas matemáticas.

O conteúdo programático da disciplina compreende:

1. Introdução. Conceituação de processos industriais. Fluxogramas de processo.
2. Variáveis de processo e sua medida. Sistemas de unidades.
3. Sistemas, fronteira e volume de controle. Equação geral de conservação.
4. Balanços de massa: formulação geral. Balanços de massa em processos com uma única unidade em estado estacionário. Análise do número de graus de liberdade.
5. Balanços de massa em processos com múltiplas unidades de processamento em estado estacionário. Reciclo, by-pass e purga. Análise do número de graus de liberdade.
6. Balanço material em processos com reações químicas em estado estacionário. Balanços por elemento químico. Análise do número de graus de liberdade.
7. Balanço material em processos em regime transiente para sistemas simples.
8. Uso de simuladores de processo para resolução de problemas de balanço material