Licenciatura Bolonha em Engenharia Alimentar

Plano Curricular LEAlim 2010-2011

Física II (Fisic-II)

Áreas Científicas - Física (F)

Contextos

Objectivos

Objetivos de aprendizagem da unidade curricular (conhecimentos, aptidões e competências a desenvolver pelos alunos)

Consolidar conhecimentos do ensino secundário em matérias relevantes para os cursos do ISA, designadamente em temas de calorimetria e trocas de calor.
Preparar os alunos em temas selecionados de termodinâmica, transferências e balanços de calor e massa, adaptados às licenciaturas do ISA e em consonância com o que é prática habitual a nível internacional no 1º ano de cursos de engenharias de biosistemas ou afins.
Para além dos conhecimentos adquiridos e não menos importante: treinar o raciocínio lógico, promover o desenvolvimento da capacidade de quantificar/equacionar e a compreensão elementar dos processos em física.

Programa

I parte – Calor (8,5 semanas)
1. Calor e temperatura. Dilatação. Calorimetria. Capacidades caloríficas. Calor latente.
2. Transferência de energia. Condução. Convecção. Radiação. Leis de S-Boltzmann, Planck e Wien.
3. Propriedades térmicas da matéria. Superfícies pVT para substância real. Pressão do vapor. Humidade atmosférica.
4. Termodinâmica. 1ª lei. Trabalho e calor num ciclo. Rendimento. Equações de estado adiabáticas. Ciclo de Carnot. 2ª lei. Máquinas. Reversibilidade e entropia.

II parte - Fluxos e gradientes. Balanços de massa e energia (5,5 semanas)
1. Fluxo de massa em meios contínuos. Concentração, gradiente. Difusão molecular, lei de Fick, difusão com convecção.
2. Equação geral de transporte. Analogia entre transporte de várias entidades. Resistência.
3. Movimento da água num meio poroso. Potencial de água. Transporte de solutos num meio poroso por difusão e convecção. Aplicação do conceito de fluxos e resistências no continuum SPA.
4. Balanços de energia e massa. VC e condições de fronteira. Fontes e sumidouros.
Balanços de massa. Acumulação de massa e variação da concentração mássica numa mistura. Balanço de energia. Acumulação de calor e variação da temperatura.
5. Equipamentos e casos-estudo.

Demonstração da coerência dos conteúdos programáticos com os objectivos de aprendizagem da unidade curricular

Os conteúdos resultam da experiência anterior, quer própria, quer por consenso para este nível de ensino, do conhecimento das capacidades e necessidades dos alunos das várias licenciaturas em engenharia e biologia, em 27 anos de ensino desta UC, e de consulta das várias comissões de curso, no que respeita aos conteúdos.

Metodologia de avaliação

A avaliação na disciplina de Física II será realizada através de exame final, caso o aluno tenha obtido frequência.



A avaliação consiste em:



10% da classificação obtida através da avaliação dos Professores da participação do aluno nas aulas;



25% da classificação obtida através do 1º Teste intercalar;



65% da classificação obtida através do Exame final;



No 1º teste intercalar e no exame final é exigida a obtenção de um mínimo de 25% da classificação teórica e um mínimo de 25% da classificação prática, para a avaliação ser válida.



A classificação mínima para obter aprovação pressupõe um mínimo de 9,5 valores, correpondente à média poderada das várias componentes da avaliação descritas anteriormente.



A frequência à disciplina é adquirida através da obtenção de um mínimo de 5 valores no 1º teste intercalar (em caso de impossibilidade de comparência ou de não obtenção deste mínimo, poderão em última alternativa aceder à 1ª data do exame para obtenção de frequência, podendo assim, mediante o mesmo requisito de mínimo de 5 valores, ter acesso à segunda data de exame).

Nível

1º Ciclo (L)

Regime

Semestral

Carga Horária

Aula Teórica (T): 17.5 h/semestre

Aula de Problemas (TP): 52.5 h/semestre

Orientação Tutorial (OT): 14.0 h/semestre

Trabalho Autónomo: 84.0 h/semestre

Créditos ECTS: 6.0