O que são os fenômenos de transporte?
Fenômeno de Transporte é o nome dado á uma das áreas de estudo da física aplicada. Essa área se subdivide em Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Transferência de Massa, sendo:
Mecânica dos Fluidos: estudo do transporte de quantidade de movimento;
Transferência de Calor: estudo do transporte de energia;
Transferência de Massa: estudo do transporte de massa.
Problemas que envolvem dois ou mais fenômenos de transporte, ocorrendo simultaneamente, correspondem às áreas compartilhada por dois ou mais círculos. Esses tipos de problemas são encontrados corriqueiramente em processos industriais, porém, didaticamente estes fenômenos são estudados separadamente.
Qual a aplicabilidade dos fenômenos de transporte na engenharia?
Durante o cotidiano de um engenheiro, vários processos envolvendo os fenômenos de transporte estão presentes. Para um fluxo perfeito e/ou um melhor entendimento do problema, bem como resolução de problemas envolvendo o mesmo, o engenheiro deve recorrer ao estudo dessa área da física aplicada.
Uma aplicação da Mecânica dos Fluidos se dá no dimensionamento de bombas e motores de tanque de agitação. Em processos contínuos, a potência de determinados equipamentos devem ser mencionados em função da vazão, de forma a estabelecer as condições de operação. Como por exemplo, ao dimensionar uma bomba obtemos uma diferençã de pressão e, por meio dela, a relação com a vazão do processo. Uma outra aplicação é para se determinar a potência e/ou rotação de um motor uma vez conhecido a energia mecânica necessária para a mistura em um tanque de agitação.
O processo de produção e modelagem do vidro é um problema típico de Transferência de Calor. Na produção do vidro, o mesmo é obtido de matérias-primas fundidas que passam por um processo de modelagem e, em seguida deve ser resfriado. Porém, a Transferência de Calor auxilia o engenheiro a responder algumas questões, a saber: Qual o gradiente de temperatura dentro da peça de vidro? Quanto tempo o material levará para atingir a temperatura final desejada? Qual material pode ser utilizado para otimizar o processo e acelerar o resfriamento? Entre tantas outras perguntas.
Já a Transferência de Massa pode ser exemplificada em um processo que envolve reações químicas ou de separação. Em um processo de destilação, deve-se definir o grau de separação com base nas propriedades dos fluidos para em seguida realizar os balanços e dimensionar a torre de destilação. Na indústria de alimentos a Transferência de Massa é utilizada para o estudo da segurança alimentar. Por exemplo, para se determinar a composição do material e a espessura da embalagem para que o alimento não seja afetado pela umidade e oxigênio do ar.
