Práticas de Engenharia Química I

Código:

EQ0133

Sigla:

PEQ I

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Tecnológicas (Engenharia Química)

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEQ	66	Plano de estudos oficial	3	-	6	70	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Os estudantes vão: (i) colocar em prática conhecimentos já adquiridos em UCs anteriores e (ii) adquirir conhecimentos básicos de mecânica estrutural.
Esta UC engloba duas componentes distintas:

Engenharia Química “EQ” (3 h/semana) e “Mecânica” (2 h/semana).

(A) Componente "EQ". Constituída por aulas ‘tradicionais’ de Laboratório (LabEQ) que alternam (semana a semana) com ‘Oficinas temáticas’, sobretudo em temas de Fluidos e Calor. 

(B) Componente "Mecânica". Introdução de conceitos básicos de Mecânica dos Sólidos e Resistência de Materiais e contacto laboratorial com ensaios para determinação de tensões e comportamento mecânico de materiais. Em suma, abordagem introdutória aos conceitos de resistência e comportamento de estruturas e/ou componentes mecânicos.

Resultados de aprendizagem e competências

Os estudantes vão tomar contacto com fenómenos físicos e processos físicoquímicos simples, a nível experimental, e desenvolver competências de análise dos mesmos, bem como capacidade de comunicação escrita e oral dos resultados obtidos.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

(A) Componente "EQ"

Os conceitos trabalhados nesta UC foram na sua maioria ensinados em UCs anteriores do MIEQ.
Um estudante que não tenha aprendido esses conceitos, compromete seriamente o seu rendimento nesta UC. 

Normalmente são realizados cinco/seis Trabalhos laboratoriais (LabEQ) e outras tantas Oficinas temáticas. São exemplos:

Tr.1. Arrefecimento ao ar de objetos condutores – convecção natural e convecção forçada;
Tr.2. Velocidade terminal e coeficiente de arrasto;
Tr.3. Medição de caudais (rotâmetro, orifício, Venturi e descarregador triangular);
Tr.4. Perda de carga no escoamento em tubos lisos – fator de atrito (Cf);
Tr.5. Perdas de carga localizadas – determinação do fator k;
Tr.6. Escoamento de água através de um empilhamento – equação de Ergun;
Tr.7. Gradiente de pressão na conduta de descarga de um tanque – equações da hidrostática, energia e Poiseuille;
Tr.8. Curvas caraterísticas de uma bomba.

 

Of.1- Materiais e processos mecânicos simples;

Of.2- Pressão, manómetros e válvulas. Ligação a uma garrafa (ou rede) e redutores de pressão;

Of.3- Circuitos elementares de ar e de água;

Of.4- Perdas (eficiência) no aquecimento elétrico e com gás;

Of.5- Aquecimento com micro-ondas; eficiência e  caraterísticas dos recipientes;

Of.6- Abastecimento de água com balão pressurizado

(B) Componente "Mecânica":

Introdução a conceitos de Mecânica dos Sólidos e Resistência de Materiais, tais como:
Conceitos de força, momento e tensão; Características geométricas das secções; Tipos de solicitação mecânica: axial e cisalhamento ou corte; Unidades de tensão; Deformação de um material: extensão, contração e distorção; Diagrama de tensão-extensão: tensão de cedência e rutura; limite elástico e de proporcionalidade (lei de Hooke); regime plástico; alongamento à rutura; noção de estricção; Coeficiente de Poisson; Relação entre a tensão de corte e a distorção; Conceitos de ductibilidade, tenacidade e resiliência: Determinação do módulo elasticidade ou de Young; Dimensionamento: conceito de peça prismática, hipótese de Bernouilli-Navier; Equilíbrio estático: tensor das tensões; Aplicações; Solicitação axial em peças constituídas de um único ou mais de um material (betão armado; secção circular de dois materiais; Esforços num sistema de três barras convergentes num ponto (duas inclinadas); Determinação das tensões nas paredes de reservatórios cilíndricos e esféricos; Solicitação térmica: coeficiente de expansão térmico; Solicitação combinada: mecânica mais térmica; Propriedades das secções: momento estático, momento de inércia, raios de giração, teorema dos eixos paralelos, composição de secções; Torsão: estabelecimento da expressão das tensões impostas numa secção; Tensão de corte pura: estabelecimento da expressão das tensões impostas em secções inclinadas; Flexão: estabelecimento da expressão das tensões impostas numa secção; equação da elástica (flechas em vigas); Análise de vigas: tipo de apoios, simples, duplo e triplo (encastramento); Diagramas de esforço transverso, axial e momento flector; correlações (dT/dx) = -p; (dM/dx) = T; Dimensionamento de secções: coeficiente de segurança; Dureza: Brinel, Vickers,Knoop , Rockwell. 

São exemplos dos trabalhos experimentais realizados:
- ensaios de tracção sobre metais, polímeros e compósitos;
- ensaios Charpy;
- determinação de durezas;
- análise metalográfica de secções de metais.

Bibliografia Obrigatória

JRF Guedes de Carvalho e Manuel Alves; Protocolos e apontamentos de PEQ I, 2012

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Componente "EQ"
LabEQ: Os trabalhos são realizados pelos estudantes, divididos em pequenos grupos, com escrita de um relatório muito sucinto (para cada trabalho) e discussão do mesmo.
Oficinas: Em cada sessão é feita uma breve apresentação/descrição das técnicas a utilizar ao coletivo dos estudantes, que passam em seguida à prática individual (quando possível) das mesmas.

Componente "Mecânica"
Aulas teórico-práticas: Apresentação de conceitos ao coletivo dos estudantes e realização de exercícios
Laboratório: Realização de trabalhos experimentais.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia química
Ciências Tecnológicas

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Teste	25,00
Trabalho escrito	37,50
Trabalho laboratorial	37,50
Total:	100,00

Obtenção de frequência

Esta unidade curricular não tem exame final e os estudantes têm de: 

(a) participar ativamente nas aulas e na realização de todos os trabalhos laboratoriais que lhes são propostos e na escrita dos relatórios correspondentes;
(b) realizar todos os testes escritos que lhes são propostos ao longo do semestre.

No módulo de EQ poderá ser realizado 1 teste (aprox. 20 min), em que os alunos são questionados sobre conhecimentos rudimentares de Fluidos e Calor e/ou sobre os trabalhos práticos realizados.

No módulo de Mecânica será realizado um teste sobre a matéria exposta nestas aulas.

Em caso de falta do estudante a uma aula, com justificação aceitável, pode o docente determinar a realização de um trabalho (ou teste) de substituição. A não realização desse trabalho acarreta uma penalização de até 4 (quatro) valores, na classificação final de EQ. A não apresentação de um relatório é penalizada de igual modo (isto é, não apresentar relatório é equivalente a não realizar o trabalho).

Apenas quando a classificação final arredondada for igual ou superior a 10 valores, se considera que o estudante teve frequência.

Fórmula de cálculo da classificação final

Classificação Final = (3/4)*Classificação a “EQ” + (1/4)*Classificação a “Mecânica”

Componente EQ: a classificação (final) a EQ tem como base o nível de conhecimentos do estudante à entrada para PEQI em termos de classificação média, e mede também o seu envolvimento na realização dos trabalhos que lhe são propostos. Para obtenção da classificação nesta componente (EQ), toma-se como ponto de partida a chamada Classificação Média Bonificada (CMB) do estudante, à entrada para PEQI. Essa CMB é calculada pela expressão:
CMB = M + [0,25*(20-M)]
em que M é a Média do estudante à entrada para a U.C. (indicada no seu ‘Percurso Académico’, no SiFeup, até às centésimas).

A opinião que o docente tenha formado do estudante ao longo do semestre, quer pela dedicação demonstrada e relatórios apresentados, quer pelo resultado dos testes (se os houver), é traduzida num parâmetro Y, cujo valor terá que se situar entre 0 e 20. A classificação final na componente “EQ” do estudante que não tenha faltado a atividades, será então estabelecida como:

Classificação final “EQ” = (CMB + Y)/2

A classificação final “EQ” para os estudantes que tenham faltado a uma ou mais atividades é obtida desta, por subtração das penalizações correspondentes às faltas na realização de atividades.

Provas e trabalhos especiais

Não estão previstos outros trabalhos.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização de exame laboratorial constituído pela execução de 3 trabalhos experimentais e discussão dos resultados com o docente. Execução de relatórios escritos desses trabalhos.

Melhoria de classificação

Exame laboratorial (a cada um dos módulos) com escrita de relatório detalhado. Apresentação oral sobre um dos outros trabalhos efetuados.