i) Dotar o aluno de linguagem, conceitos e métodos básicos de Álgebra Linear relacionados com cálculo matricial e determinantes, sistemas de equações lineares, espaços vetoriais e transformações lineares;
ii) Promover no aluno o desenvolvimento do seu raciocínio, espírito crítico, pensamento matemático e rigor na argumentação;
iii) Promover no aluno o desenvolvimento da capacidade de abstração, de estruturação de problemas e da tentativa da sua resolução;
iv) Dotar o aluno de competências tais que, com base nos conhecimentos adquiridos, consiga, de forma intuitiva, resolver e implementar computacionalmente problemas apresentados nas diversas disciplinas ao longo do curso.

1. Cálculo Matricial e Determinantes (6 semanas, 40%)
1.1. Notação e classificação
1.2. Operações algébricas com matrizes
1.3. Operações sobre matrizes
1.4. Equações matriciais
1.5. Determinante de uma matriz
1.6. Inversão de matrizes
1.7. Potências de matrizes
2. Sistemas de Equações Lineares (3 semanas, 20%)
2.1. Notação e classificação
2.2. Resolução de sistemas: métodos de Gauss e Cramer
2.3. Discussão de sistemas
3. Espaços Vetoriais (3 semanas, 20%)
3.1. Definição e propriedades
3.2. Subespaço vetorial
3.3. Combinação linear de vetores. Dependência e independência linear de vetores
3.4. Base e dimensão de um E.V.
3.5. Matriz de mudança de base
3.6. E.V. produto interno
4. Transformações lineares de Rn em Rm (3 semanas, 20%)
4.1. Definição e classificação
4. 2. Imagem e núcleo de uma T.L.
4. 3. Álgebra de uma matriz associada a uma T.L
4. 4. Valores e vetores próprios de uma T.L.

Adquirir conhecimentos e competências fundamentais sobre:

1. Sistemas informáticos e componentes
2. Linguagem de Programação Visual Basic for Applications (VBA)
- Reconhecer e compreender a arquitetura e funcionamento de um ambiente computacional (software / hardware);
- Saber reconhecer as funcionalidades, identificar e utilizar as ferramentas de produtividade informáticas mais adequadas para a realização de tarefas inerentes ao seu curso;
- Codificar as soluções através de linguagens de programação;
- Utilizar um ambiente de desenvolvimento para a implementação de programas;
- Compreender e adaptar programas existentes e elaborar novos programas;

1. Noções básicas de sistemas informáticos e componentes - 0.5 semanas
1.1 Evolução, arquitetura e funcionamento dos computadores
1.2 Noções básicas de Sistemas Operativos: MS-Windows
1.3 A utilização da Internet e ferramentas distribuídas no suporte à aprendizagem

2. Noções básicas sobre implementação de aplicações - 14.5 semanas
2.1 Abordagem top-down
2.2 Noção de variáveis, tipos de dados, operadores e expressões
2.3 Instruções de controlo de fluxo: sequência, decisão e repetição
2.4 Modularização: subrotinas, parâmetros e argumentos
2.5 Variáveis indexadas
2.6 Processamento de cadeias de caracteres
2.7 Linguagem de programação: Visual Basic
2.8 Ambiente de desenvolvimento: Visual Basic para Excel
2.9 Estrutura de programas em Visual BASIC for Applications (VBA)
2.10 Objetos, propriedades e métodos - Controlos e objetos básicos em VBA
2.11 Subrotinas associadas a eventos
2.12 Desenvolvimento de programas em VBA

Objetivos gerais:
Compreender a terminologia utilizada em Bioquímica e Microbiologia. Compreender a aplicação da diversidade microbiana a nível industrial e ambiental.
Objectivos específicos:
Correlacionar a estrutura e composição das biomoléculas com as respectivas funções nos seres vivos.
Conhecer as principais etapas da síntese proteica, identificando o papel desempenhado pelos ácidos nucleicos e ribossomas nos processos de transcrição e tradução.
Dominar os conceitos básicos sobre metabolismo energético.
Dominar os principais conceitos sobre a estrutura dos microrganismos.
Compreender os fatores que influenciam (e como influenciam) a atividade, o crescimento e a morte dos microrganismos.
Dominar algumas das principais aplicações dos microrganismos a nível industrial e ambiental. Aplicar os conceitos apreendidos a novas situações.

OB1- Introduzir os formandos nas diferentes áreas que envolvem a gestão empresarial, nomeadamente, as áreas jurídico-económico da empresa: conceito de empresa, sua classificação, quanto à forma jurídica e o processo da sua criação
OBG2-Adquirir noções de gestão, na vertente instrumental (as funções de planeamento, organização e controlo) e comportamental (liderança, comunicação e motivação)
OBG3-Introduzir os alunos na gestão aplicada das áreas funcionais mais comuns como o marketing e comercial, produção e stocks, finanças e gestão de pessoas
OBG4-Conhecer a temática e o processo da formação dos custos na empresa e dos preços
OBG5-Desenvolver a sensibilidade e conhecer os princípios para a adopção sistemática da metodologia POC

- O objetivo desta UC é introduzir e desenvolver os conhecimentos básicos de Engenharia da Reação Química, nomeadamente com vista ao desenvolvimento de competências de dimensionamento de reactores químicos ideais.
- Identificação e caracterização de reatores químicos homogéneos;
- Estabelecimento de relações estequiométricas;
- Identificação e escrita de leis cinéticas, determinação experimental de parâmetros cinéticos;
- Dimensionamento de reatores homogéneos ideais (reator descontínuo, reator perfeitamente agitado e reator tubular de escoamento pistão) para processar reações de cinética simples.

O objetivo geral desta UC é aprofundar os conhecimentos de Engenharia da Reação Química.

1º - Identificação e determinação das condições mais favoráveis de temperatura de operação em reatores químicos homogéneos;(tópico 1)
2º - Identificação das condições operatórias mais favoráveis à adequada distribuição de produtos no processamento de reações múltiplas.(tópico 2)
3º - Dimensionamento de reatores homogéneos ideais para processar reações de cinética complexa; (tópico 2)
4º - Caraterização do padrão de escoamento em reatores reais e utilização desta informação no desenvolvimento ou na aplicação de modelos para estimar o seu funcionamento. (tópico 3)

1- Estudo das condições ótimas de temperatura em sistemas de reatores homogéneos (4 semanas)
-Progressão ótima de temperatura.
-Reactores não isotérmicos em série.
-Temperatura de alimentação ótima em reator adiabático.

2- Reações múltiplas (5 semanas)
-Velocidade de reação de reagentes/produtos.
-Reações em paralelo, em série ou em série-paralelo: fatores que influenciam a distribuição dos produtos.
-Tratamento qualitativo e quantitativo da distribuição dos produtos e determinação da capacidade do reator para reações em fase líquida e em fase gasosa.

3- Distribuição de tempos de residência e reatores reais (6 semanas)
-Determinação experimental da função de distribuição de tempos de residência, E(t); Curva F de Danckwerts.
-E(t) em reatores ideais.
-E(t) em reatores reais: interpretação;
-Modelos para estimar a conversão em reatores reais:
- "segregação total" e "mistura máxima".
- Modelos para reatores tubulares e modelos para tanques agitados.

Após a frequência com aprovação desta unidade curricular, o estudante deverá ser capaz de identificar as principais aplicações da estatística na engenharia, aplicando-as na resolução de problemas concretos. No presente curso transmitem-se aos alunos os conceitos e técnicas que permitem dar rigor à análise e interpretações de dados, fazer previsões de incerteza conhecida, avaliar, decidir e controlar processos industriais.

Especificamente, os objetivos são os eguintes:
1- Breve revisão de conceitos de probabilidades.
2- Conceitos de variável aleatórias e de distribuições, bem como interpretação dos conceitos de média e variância. Cálculo de probabilidades usando as distribuições, mas também identificação de condições concretas de aplicabilidade das noções, tirando partido do seu conhecimento. A distribuição normal no cálculo de probabilidades e aptidão para a sua utilização em múltiplos contextos.
3- Estimativas quantificando amostras em função do rigor pretendido. Decisão com base em amostras, sabendo estabelecer critérios.
4- Criação de modelos estatísticos empíricos lineares.
5- Utilização de ferramentas de controlo estatístico tais como cartas de controlo e planos de amostragem.

1 - PROBABILIDADE (REVISÕES)
Probabilidade condicionada. Regra da multiplicação. Acontecimentos independentes.

2 - DISTRIBUIÇÕES DE PROBABILIDADE (20%)
Distribuições Discretas. Aspetos gerais.
Distribuição Binomial e Poisson.
Distribuições Contínuas.
Distribuição Uniforme, Exponencial e Normal.
Teorema do Limite Central.

3- AMOSTRAGEM (10%)
Distribuição da média e proporção amostral.

4 - ESTIMAÇÃO DE PARÂMETROS (15%)
Intervalos de confiança (IC) para a média e diferenças de médias.
IC's para proporções e diferença de proporções.

5 - TESTES DE HIPÓTESES (TH) (15%)
Testes para a média, diferença de médias, proporções e diferença de proporções.

6 - REGRESSÃO LINEAR (10%)
Estimação e inferência (IC e TH) dos parâmetros da regressão linear através do método dos mínimos quadrados.

7 - APLICAÇÕES AO CONTROLO ESTATÍSTICO (30%)
Cartas de controlo para variáveis.
Cartas de controlo por atributos.
Planos de Amostragem para aceitação

Consolidar e aprofundar os conceitos e princípios fundamentais da mecânica clássica, nomeadamente nas 3 temáticas base: Leis de Newton e o Movimento; Leis de Conservação e Rotação de um corpo rígido. Reforçar estes conhecimentos e capacidades mediante aplicações ao mundo real, incentivando a interligação entre matérias.
Desenvolver o pensamento científico, incluindo espírito crítico e competências variadas com vista à preparação dos alunos para lidarem com novos problemas que envolvam a sua interpretação, a mobilização dos conhecimentos e a sua resolução prática.

1. Sistemas de Unidades e Análise Dimensional (4%)
Modelo da Partícula Pontual
2. Dinâmica: Leis de Newton (16%)
3. Cinemática: Leis do movimento partícula pontual (16%)
4. Trabalho, energia e potência (16%)
5. Sistemas de partículas e Momento linear (16%)
Passagem do Modelo da Partícula Pontual para o Modelo do Corpo Rígido
6. Cinemática: Movimento curvilíneo e Movimento de rotação (12%)
7. Dinâmica do Corpo Rígido (20%)

Objectivos gerais:
Esta disciplina pretende consolidar e aprofundar alguns conceitos e princípios fundamentais do electromagnetismo e óptica clássica. Reforçar estes conhecimentos mediante aplicações ao mundo real e incentivar a interligação entre matérias. Desenvolver a capacidade de reflectir, analisar e aplicar conhecimentos a qualquer problema, de modo simples e lógico, aplicando na sua resolução alguns princípios básicos bem compreendidos. Será dada uma grande ênfase à capacidade de manipulação de conceitos e de resolução de problemas.
Esta disciplina deve permitir que o aluno: Reconheça e utilize conceitos e princípios básicos de física, usando metodologias e técnicas adequadas. Identifique a importância da física na interpretação e explicação de fenómenos da área das ciências da engenharia, em particular, e da ciência e da tecnologia, em geral. Prepare, processe, interprete e comunique informação física, utilizando fontes bibliográficas pertinentes, discurso adequado e ferramentas apropriadas. Reconheça a importância do método experimental na resolução dos problemas de engenharia. Tenha percepção da complementaridade entre teoria e prática. Desenvolva capacidades de exposição escrita, e aptidões para a planificação e elaboração de relatórios.

Esta disciplina pertence ao grupo de disciplinas das ciências de engenharia e visa proporcionar aos alunos conhecimentos sobre instrumentação, dinâmica e controlo de processos.

No final da disciplina o aluno deverá ser capaz de:
O1- Modelizar sistemas dinâmicos simples.
O2- Analisar e simular a resposta transiente de sistemas simples, lineares ou linearizáveis, a entradas padronizadas
O3- Identificar e conhecer os principais sensores utilizados na indústria química, bem como as restantes peças de equipamento dum ciclo de controlo.
O4-Demonstrar familiarização com a estratégia de controlo por realimentação negativa.
O5-Determinar a estabilidade de sistemas de controlo.

P I
- Controlo de processos - conceitos (1%)
-Ferramentas matemáticas para a análise dinâmica: (transformadas de Laplace - Revisão); (4%)
-Funções de entrada padronizadas (5%)
-Modelização matemática: Tipos de Modelos; Variáveis desvio; Funções de transferência; Sistemas de 1ª ordem; 2ª ordem; tempo morto; resposta inversa. (40%)
P II
- Controlo de processos por realimentação negativa: Objectivos e conceitos; Elementos constitutivos do ciclo de controlo. Instrumentação: sensores; Controladores; Elementos finais de controlo; Símbolos e letras de identificação usados em diagramas P&I; Representação em diagrama de blocos; Função de transferência global em ciclo fechado para problemas servo e de regulação; Resposta em ciclo fechado de sistemas de 1ª e 2ª ordem; Análise da acção dos diferentes modos de acção de controlo e influência do valor dos parâmetros do controlador no desempenho do sistema. (40%)
- Análise de estabilidade de sistemas de controlo - métodos algébricos (10%)

Globalmente, pretende-se que no final desta unidade curricular o aluno deva ser capaz de:

1 - Identificar sistemas de unidades físicas e convertê-las entre si.
2 - Distinguir entre gases ideais e reais aplicando a equação constitutiva que descreve o seu comportamento.
3 - Aplicar o princípio de conservação de uma qualquer propriedade extensiva na formulação da equação de balanço (inventário).
4 - Diagnosticar um dado processo químico, listando as propriedades relevantes na análise do processo bem como as equações que relacionam
essas variáveis.
5 - Ler um desenho técnico identificando os cortes e as projeções.

Em específico, o aluno deve ser capaz de:

1- Explicar o conceito de Engenharia Química e do papel do Engenheiro Químico na sociedade.
2- Identificar futuras tendências para a Engenharia Química.
3- Enunciar os diferentes sistemas de unidades usados em Engenharia.
4- Aplicar os fatores de conversão que relacionam uma grandeza física nas diferentes unidades.
5- Aplicar a análise dimensional na descrição de um sistema bem como na verificação da consistência dimensional.
6- Distinguir entre gás ideal e real.
7- Prever o comportamento P-V-T dum gás.
8- Formular e resolver balanços de massa aplicando o princípio de conservação da massa.
9- Aplicar a estequiometria nos balanços com reação química.
10- Analisar os graus de liberdade de um sistema identificando as incógnitas e as relações entre elas.
11- Interpretar equipamento industrial, bem como desenhar peças simples de equipamento representadas em projeção ou perspetiva.

Os alunos deverão:
PO1-Adquirir conhecimentos relativos ao domínio das técnicas básicas laboratoriais;
PO2-Conhecer as normas de segurança e aplicar as boas práticas laboratoriais;
PO3-Dominar conceitos teóricos e a prática laboratorial de preparação de soluções;
PO4-Articular os dados experimentais com os fundamentos teóricos envolvidos em reacções químicas completas e de equílibrio;
PO5-Analisar e organizar um trabalho de grupo.

O aluno deverá :
PO'1-Adquirir experiência prática de manuseamento e utilização de material geral de laboratório;
PO'2-Ser capaz de usar as boas práticas de laboratório;
PO'3-Ser capaz de preparar soluções padrão e não padrão de acordo com o rigor exigido;
PO'4-Utilizar e interpretar conceitos de: Rendimento; reagente limitante; pH, solubilidade; espontaneidade da reacção; princípio de Le Chatelier.
PO'5-Utilizar ferramentas informáticas na pesquisa e tratamento de resultados experimentais.

P1-Material de vidro. Algarismos significativos (1aula).
P2-Regras de segurança. Boas práticas laboratoriais (aplicado a todas as aulas).
P3-Nomenclatura inorgânica e de complexos (2 aulas);
P4-Trabalhos experimentais:
P4.1-Preparação de soluções (5 aulas);
P4.2-Trabalhos sobre estequiometria (4 aulas);
P4.3-Trabalhos de ácido-base (Medição do pH, determinação da constante de acidez, avaliação da evolução do pH na reação entre duas soluções, efeito da diluição no pH e preparação de uma solução tampão)(5 aulas);
P4.4-Trabalhos de precipitação(determinação de solubilidade e aplicação do príncipio de Le Chatelier) (3 aulas);
P4.5-Trabalhos de complexação (determinação de constante de equilíbrio) (2 aulas);
P4.6-Trabalhos de oxidação (reacções de oxidação-redução e pilhas electroquímicas) (4 aulas).

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos relativos ao desenvolvimento e execução de trabalhos experimentais relacionados com a síntese de compostos orgânicos, a preparação da amostra para análise e a sua análise quantitativa.

Objetivo 1 (O1) - Confirmar ou desenvolver conhecimentos e conceitos teóricos transversais ao ensino da Engenharia Química por atividades experimentais baseadas na confirmação ou recolha de dados.
Objetivo 2 (O2) - Desenvolver capacidades de manipulação de equipamentos de análise instrumental e tecnológica.
Objetivo 3 (O3) - Organizar recolha de dados e interpretar os resultados obtidos;
Objetivo 4 (O4) - Expor oralmente trabalhos experimentais realizados.
Objetivo 5 (O5) - Desenvolver capacidades intelectuais e técnicas para elaborar procedimentos analíticos.

A disciplina de Laboratório III compreende cinco módulos:
(i) o Módulo A, que aborda os métodos óticos de análise instrumental baseados em absorção;
(ii) o Módulo B, que aborda outros métodos óticos e métodos separativos de análise instrumental;
(iii) o Módulo C, que aborda um métodos ótico e métodos eletroanalíticos de análise instrumental.
(iv) o Módulo D, que aborda conceitos centrados na mecânica de fluidos e na química-física e termodinâmica.
(v) e o Módulo E, onde se pretende que os alunos desenvolvam autonomia laboratorial e técnica relativamente aos trabalhos dos módulos A a C. Neste módulo os alunos apresentarão oralmente um dos trabalhos realizados.
Estão previstos para cada módulo quatro trabalhos experimentais, realizados por grupo de três/quatro alunos, e aulas de explicação e de avaliação dos mesmos.

Confirmar e/ou desenvolver conhecimentos e conceitos teóricos transversais ao ensino da Engenharia Química através de atividades experimentais baseadas na análise das variáveis intervenientes nos fenómenos, quer por simples constatação, quer pela recolha e tratamento dos dados.

Validação experimental de conhecimentos teóricos adquiridos nas áreas de Engenharia da Reação Química, da Transferência de massa, da Transferência de calor e de Sistemas de transporte de fluídos, em trabalhos multidisciplinares, de conceitos teóricos adquiridos.
Desenvolvimento das capacidades de:
- elaboração e execução de um planeamento experimental para dar resposta a problemas concretos;
- comunicação oral e escrita, bem como de trabalho em equipa, cooperação e disciplina.

No final desta disciplina, o aluno, em equipa, deverá ser capaz de:
- preparar e executar procedimentos experimentais;
- aplicar e validar estatisticamente os modelos que melhor representam os sistemas estudados;
- elaborar um relatório técnico - científico, com especial destaque para a análise crítica de resultados;
- apresentar de forma objetiva o trabalho realizado.

Preparação, montagem e execução de trabalhos experimentais que poderão integrar conceitos teóricos ministrados em diferentes unidades curriculares do curso de Engenharia Química.

Nesta unidade curricular cada grupo de alunos realiza dois trabalhos experimentais nas áreas da Transferência de Massa, da Reação Química, da Transferência de Calor e de Sistemas de transporte de fluídos. Em cada trabalho experimental os alunos elaboram o respetivo relatório, que depois de discutido com o docente é apresentado oralmente.

Numa das aulas laboratoriais os alunos realizarão uma visita de estudo a uma empresa, na área da Engenharia Química.

Planear e realizar trabalhos experimentais de forma a confirmar, validar e/ou desenvolver conhecimentos e conceitos teóricos transversais da Engenharia Química, numa perspetiva predominantemente interdisciplinar.

1-As aulas desta unidade serão orientadas no sentido de poderem contribuir para que os alunos desenvolvam as capacidades de raciocínio e de abstração, adquiram espírito crítico e pensamento matemático e sejam capazes de analisar e aplicar os conceitos transmitidos nesta unidade curricular noutras unidades curriculares do curso.
2-O aluno deverá ser capaz de:
- fazer um estudo de funções reais de uma variável real;
- aplicar o conceito de derivada na resolução de problemas;
- compreender os conceitos de integral indefinido e definido, suas relações e a relação com o conceito de derivada.
- identificar e aplicar corretamente as diferentes técnicas de integração;
estudar aplicações do conceito de integral definido;
-compreender o conceito de integral impróprio;
analisar uma série numérica para estudar o problema da sua convergência através dos critérios adequados;
-estudar séries de potências e sua aplicação à definição de funções elementares;
determinar o desenvolvimento de funções em séries de MacLaurin e de Taylor.

I - Cálculo diferencial em IR - 4,5 sem
Complementação do estudo de f.r.v.r.;
Funções trigonométricas directas e inversas;
Derivação das funções: composta, implícita e inversa;
Diferencial de uma função.

II - Cálculo Integral
Integral indefinido - 4 sem
Def., interpretação geométrica e propriedades.
Integração por: decomposição, partes e substituição.
Integral Definido - 3 sem
Def., interpretação geométrica e propriedades;
Teorema fundamental do Cálculo;
Aplicação ao cálculo de áreas planas.
Integral Impróprio - de limite(s) infinito(s).

III - Séries Numéricas - 2 sem
Definição. A soma de uma série.
Séries numéricas de termos positivos. Os principais testes de análise da convergência.
Séries numéricas alternadas. Convergência absoluta e simples. Critério de Leibniz.

IV - Séries de funções - 1,5 sem
Definição. Série de potencias.
Raio e intervalo de convergência.
Séries de MacLaurin e de Taylor.

As aulas desta unidade serão orientadas no sentido de poderem contribuir para o desenvolvimento das capacidades de raciocínio e de abstracção dos alunos, de forma a:
- facilitar-lhes a aquisição de conhecimentos de Matemática II, que são fundamentais na formação matemática de um Engenheiro;
- possibilitar-lhes a aplicação, de forma intuitiva, dos conceitos apreendidos a situações novas;
- saber analisar e aplicar os conceitos transmitidos nesta unidade curricular noutras unidades curriculares do curso.

Fornecer conhecimentos na área da ciência dos materiais. Estudar a estrutura de diferentes tipos de materiais. Estabelecer relações entre a sua estrutura e comportamento dos materiais.

Compreender os processos de degradação dos materiais e respectivos métodos de controlo.

1. Introdução à ciência dos materiais
2. Estrutura atómica e ligação atómica
3. Estrutura de sólidos cristalinos
4. Solidificação cristalina, imperfeições e difusão em sólidos
5. Propriedades mecânicas dos materiais
6. Diagramas de Fases
7. Materiais Metálicos
8. Materiais poliméricos
9. Outros materiais- cerâmicos e compósitos
10. Degradação dos materiais poliméricos
11. Eletroquímica e corrosão

Trabalhos laboratoriais
1. Anodização do alumínio
2. Revestimentos electrolíticos
3. Comportamento do ferro em diferentes soluções
4. Estudo de pares galvânicos
5. Avaliação da velocidade de corrosão (método de Tafel)
6. Ensaio de tracção de um material polimérico
7. Análise metalográfica

O1: O aluno deverá conhecer quais os instrumentos e as metodologias mais importantes e mais utilizadas em análise química.
O2: Para cada instrumento analítico o aluno deverá conhecer, compreender e criticar os fundamentos teóricos, os princípios básicos do equipamento, as aplicações práticas, as metodologias de análise e respectivas características de eficiência e desempenho.
O3: Deverá conseguir desenvolver metodologias de análises químicas face a um problema.

1. Introdução (9%)
1.1. Introdução aos Métodos de Análise
1.2. Tipos de métodos instrumentais
1.3. Instrumentos: Componentes básicos
1.4. Sinal e ruído
1.5. Calibração de métodos instrumentais
1.6. Selecção de um método analítico

2. Métodos espectrométricos (45%)
2.1. Introdução
2.2. Espectrofotometria de Absorção Molecular no Ultravioleta e Vísivel
2.3. Fluorescência e Fosforescência
2.4. Turbidimetria e Nefelometria
2.5. Espectrofotometria de Absorção Molecular no Infravermelho
2.6. Espectrofotometria Atómica

3. Métodos de Separação (25%)
3.1. Introdução
3.2. Cromatografia Gasosa
3.3. Cromatografia Líquida

4 Métodos Termoanalíticos (7%)
4.1. Termogravimetria (TG)
4.2. Análise térmica diferencial (DTA)
4.3. Calorimetria Diferencial de Varrimento (DSC)

5. Métodos Electroanalíticos (14%)
5.1. Introdução
5.2. Potenciometria
5.3. Condutimetria

Os alunos deverão adquirir competências que lhes permitam selecionar e utilizar os métodos numéricos apropriados, para a resolução de problemas em engenharia química, nomeadamente modelos complexos, diferenciais e algébricos, incluindo técnicas de otimização. Devem ainda saber elaborar um planeamento experimental de forma estruturada.

Como objectivos específicos podem ser referidos os seguintes:
A) resolução de um problema proposto pelo docente num trabalho de longa duração, envolvendo recolha de informação, seleção/utilização/alteração de métodos numéricos e/ou seleção/utilização das ferramentas disponíveis na instituição (trabalho de grupo) ;
B) conhecer a estrutura dos algoritmos dos métodos numéricos apresentados;
C) selecionar e utilizar os métodos numéricos apropriados à integração de equações e sistemas de equações diferenciais que não possuem solução analítica ;
D) selecionar e utilizar os métodos numéricos para encontrar os pontos estacionários de funções (não lineares e com várias variáveis) ;
E) efetuar alterações em códigos computacionais e desenvolver novas rotinas para a resolução de problemas que assim o exijam ;
F) elaborar planos experimentais para a realização de experiências laboratoriais.

1º Módulo - Software
VBA/EXCEL; Matlab;Aspen Plus.
2º Módulo - Complementos de Análise Numérica
Resolução numérica de equações algébricas (Métodos: Newton e Secante).
Matrizes e sistemas de equações.
Equações e sistemas de equações diferenciais ordinárias (Métodos: Euler, Runge-Kutta, etc.).
Equações e sistemas de equações diferenciais stiff.
3º Módulo - Otimização
Introdução
Otimização de uma função de uma só variável (Métodos: Newton, secção dourada, etc.).
Otimização de uma função de várias variáveis, com e sem restrições
Métodos indiretos (Métodos: gradiente, busca aleatória, Hooke-Jeeves, etc.).
Otimização e ajustamento de funções por mínimos quadrados.
Introdução à Otimização Multicritério
4º Módulo - Planeamento experimental e otimização experimental
O plano factorial 2n.

Esta UC fornece os conceitos e competências fundamentais sobre operações unitárias, envolvendo transferência de calor e/ou massa entre fases, utilizadas nos processos de fabrico na Indústria Química.
No final desta UC, os alunos devem ser capazes de:
- descrever as principais etapas envolvidas nos processos de separação com transferência de massa e transferência de calor;
- identificar os parâmetros que controlam esses processos de separação;
- projectar o equipamento necessário;
- seleccionar e dimensionar um processo de separação para resolver um problema.

1. Destilação (5 semanas)
Diagramas de equilíbrio líquido-vapor
Destilação de equilíbrio
Destilação diferencial
Destilação fraccionada (contínua e descontínua)
Estudo de equipamento para destilação fraccionada: colunas de pratos, colunas de enchimento, equipamento auxiliar (reebulidores, condensadores, etc)
Projecto de coluna de pratos: Método de Ponchon Savarit e Método de McCabe Thiele
Eficiência de pratos

2. Evaporação(3,5 semanas)
Tipo de Evaporadores
Equipamento
Coeficientes de transferência de calor
Cálculo de evaporadores de efeito simples e evaporadores de múltiplo efeito

3. Cristalização (2,5 semana)
Equipamento
Métodos de cristalização
Diagramas de fases entalpia-concentração

4. Secagem (2 semanas)
Métodos de secagem
Equipamento
Teoria da secagem
Curvas de velocidade da secagem. Cálculos da velocidade e do tempo de secagem

5. Extracção líquido-líquido (2 semanas)
Objectivos, equipamento e importância industrial
Modos de operar
Métodos de cálculo

O aluno que desenvolva um Projecto deve ser capaz, preferencialmente trabalhando em equipa, de seleccionar e dimensionar uma pequena instalação para obter um determinado produto ou resultado.
O aluno que realize um Estágio em ambiente empresarial deve adquirir competências de formação pessoal e de trabalho no seio de uma organização, e aplicar conceitos adquiridos no curso, no desenvolvimento das actividades que lhe forem propostas.
O aluno deve ser capaz de planificar o seu trabalho, estabelecer metas, e concretizá-las nos prazos definidos, trabalhando em equipa.
O aluno deve ser capaz de aplicar a formação adquirida de forma profissional.

Pretende-se que os alunos adquiram conhecimentos da Química Analítica nas suas principais vertentes: a Preparação da amostra, a Análise Qualitativa de catiões e a Análise Quantitativa.

Conhecimento e compreensão:
ter capacidade para fazer a leitura de gráficos e tabelas correspondentes a fases em equilibrio e assim realizar balanços de massa e de energia.
Cálculo de trabalho, calor e energia em sistemas fechados e abertos, aplicação da 1ª lei da termodinâmica.

Projeto em Engenharia:
Projecto de equipamentos ligados a processos de secagem de sólidos e condicionamento de ar

Pratica em Engenharia:
Necessidades energéticas dos processos estudados.

Completando esta unidade curricular, o aluno deverá estar apto a:

Compreender o equilíbrio entre fases duma substãncia pura e em sistemas multi-componentes - líquido-vapor, líquido-líquido e sólido-líquido e interpretar os respectivos diagramas de fases e realizar balanços de matéria recorrendo à regra da alavanca.
-Expressar, num sistema constituído por um vapor e um gás não condensável, a saturação parcial de diferentes modos e relacioná-los entre si, assim como determinar o ponto de orvalho e utilizar a carta de humidades.
-Aplicar a 1ª lei da Termodinâmica em Processos Físicos de expansão e compressão em sistemas fechados e em sistemas abertos em estado estacionário.

1- Equilíbrio de Fases (52%)
1.1- Regra das Fases. Diagrama de Fases duma Substância Pura.
1.2- Equilíbrio Líquido-Vapor. Pressão de Vapor duma Substãncia Pura
1.3- Mistura dum Vapor com um Gás não Condensável.Ar Húmido.Aplicações ao Condicionamento de Ar e à Secagem de Sólidos.
1.4- Pressão de Vapor de Misturas de Líquidos Imiscíveis.
1.5-Pressão de Vapor de Soluções Ideais e Não Ideais.
1.6- Equilíbrio Líquido-Líquido em Sistemas Binários e Ternários.
1.7 - Equilíbrio Sólido-Líquido. Solubilidade e Cristalização.

2- Balanços de Matéria com e sem reação química(13%)

3- Primeira Lei da Termodinâmica (20%)
Aplicações da 1ª lei da Termodinâmica em Processos Físicos de expansão e compressão em sistemas fechados e em sistemas abertos em estado estacionário.

4- Termofísica.(7%)

5-Termoquímica (8%)

Realizar balanços de energia e entropia a sistemas fechados e abertos em estado estacionário e não estacionário, com e sem reacção química.
Objectivos específicos:
realizar balanços de energia a sistemas constituídos por vapor, gás, líquidos, sólidos e vapor gás-não condensável; utilizar os diagramas termodinâmicos; prever a direcção dos processos; avaliar a eficiência termodinâmica dos processos em estado estacionário; analisar o equilíbrio químico; compreender o equilíbrio de fases e os conceitos da Química-Física das superfícies.

Objectivos Gerais:
OG1- Conhecer conceitos básicos de Química de modo a poder compreender e resolver problemas ligados à Análise Química de Produtos, a Fenómenos e Processos Bioquímicos, Controlo de Qualidade, Defesa do Ambiente e Indústria Química evidenciando a importância e centralidade da Química na Sociedade contemporânea.
OG2- Desenvolver o raciocínio científico;
OG3- Desenvolver o espírito crítico.


Objectivos Específicos (Competências):
OE1- Calcular concentração de soluções;
OE2- Realizar cálculos estequiométricos;
OE3- Calcular solubilidades de sais, pH de soluções aquosas, força electromotriz de pilhas e baterias;
OE4-Identificar o tipo de ligações interatómicas e intermoleculares.

1- Tabela Periódica (1 semana)
2- Ligação Química. (1 semana)
3- Estequiometria (1 semana)
4- Equilíbrio químico em fase gasosa. Constante de equilíbrio. Princípio de Le Chatelier. Equilíbrio químico em solução. Teoria de Debye-Huckel. Actividade e coeficiente de actividade (2 semanas)
5- Equilíbrio de ácido-base. Constantes de acidez e basicidade. pH. Cálculo do pH de soluções de ácidos fortes, bases fortes, ácidos e bases não muito fortes, ácido e base conjugados, partícula anfiprótica, ácidos e bases polipróticas e misturas.(4 semanas)
6- Equilíbrio de precipitação. Produto de solubilidade. Solubilidade. Factores que afectam a solubilidade. Aplicações.(3 semanas)
7- Equilíbrio de complexação. Constante de formação de um complexo.
8- Equilíbrio de oxidação-redução. Número de oxidação. Acerto de equações de reacções de oxidação-redução. Potencial químico. Equação de Nernst. Pilhas.
(3 semanas)

Objetivos gerais:
(i) compreender a relação entre a estrutura e a reatividade dos compostos orgânicos
(ii) acompanhar as alterações de estrutura até obtenção dos produtos finais com identificação dos compostos transientes.
Objetivos específicos (competências)
Intermédios:
Desenvolver capacidades para alterar a estrutura do substrato, identificar os intermediários decorrentes e os produtos finais, isto é, adquirir competências para sintetizar novos compostos.
Terminais:
Aplicar as capacidades desenvolvidas nas unidades curriculares que se seguem, nomeadamente Bioquímica e Microbiologia.

Complementar a formação em Engenharia Química através da abordagem de temas que os licenciados irão encontrar e que não foram objeto de estudo nas unidades curriculares frequentadas anteriormente.
Os alunos devem:
Identificar e compreender várias utilidades envolvidas em processos industriais; perceber os impactos ambientais de uma indústria.
Conhecer e compreender o processo de acreditação e a gestão de laboratórios de ensaios.
Conhecer comportamentos éticos no trabalho; compreender liderança e coordenação de equipas; definir objetivos de carreira; identificar comportamentos facilitadores em contexto de entrevista de seleção e no trabalho.
Conhecer os diferentes modelos de gestão de stocks e aprovisionamento de materiais na cadeia logística; identificar os modelos de gestão mais adequados para as diferentes tipologias de materiais e componentes; conhecer os modelos de quantificação e dimensionamento de stocks mais correntes e respetivas políticas de aprovisionamento; interpretar os custos associados à gestão de stocks e identificar as estratégias que minimizam esses custos.

No final desta UC os alunos devem ter conhecimentos fundamentais na área de mecânica de fluidos, estando aptos a aplicar os conhecimentos adquiridos na escolha/dimensionamento de sistemas de transporte de fluidos e equipamento associado.
No final desta UC os alunos devem ter conhecimentos sobre:
- balanços de massa em estado estacionário e não estacionário
- balanço global de energia
- balanço de energia mecânica para fluidos incompressíveis e compressíveis
- escolha e dimensionamento de medidores de caudal
- escolha de bombas (centrífugas, alternativas ou rotativas)
- escolha de compressores ou ventiladores
- escoamento em sistemas sólido fluido

PARTE I - Princípios fundamentais de transporte de massa, energia e quantidade de movimento
1. Fluidos incompressíveis
Lei de Newton e viscosidade de fluidos
Tipos de escoamento e número de Reynolds
Balanço global de massa; eq. da continuidade
Balanço global de energia e balanço de energia mecânica (eq. Bernoulli)
Balanço global de quantidade de movimento; eq. de Hagen-Poiseuille
Equações de projecto (factor de atrito de Fanning, diagrama de Moody)
2. Fluidos compressíveis
Equações de projecto (escoamento isotérmico, não isotérmico e adiabático)

PARTE II - Sistemas de transporte de fluidos
1. Tubagens, diâmetro óptimo de tubos, válvulas e acessórios
2. Medidores de caudal (tubo de Pitot, medidor de Venturi e de Orifício, rotâmetro)
3. Bombagem de fluidos incompressíveis (bombas centrífugas, alternativas e rotativas)
4. Bombagem de fluidos compressíveis (ventiladores e compressores)

PARTE III - Escoamento em sistemas bi-fásicos
1. Escoamento sólido-fluido (leitos fixos e fluidizados)

Objetivos Gerais:
Esta disciplina permite fornecer aos alunos conhecimentos sobre os princípios fundamentais de transferência de calor por condução ,convecção e radiação.

Estes conhecimentos são fundamentais para o curso de Engenharia química, nomeadamente em projeto, onde os alunos são solicitados a fazer frequentemente balanços de energia que envolvem os vários mecanismos de transferência de calor.


Objetivos Específicos:

De acordo com os conhecimentos adquiridos é também feita a sua aplicação em cálculos de projecto para equipamentos de transferência de calor nomeadamente permutadores de calor.
No fim desta unidade o aluno deve estar apto a fazer a análise térmica de sistemas e projecto de equipamentos relacionados com transferência de calor.

O objectivo geral desta UC é introduzir e desenvolver os conhecimentos dos mecanismos de Transferência de Massa e sua aplicação ao dimensionamento de equipamento para algumas operações unitárias utilizadas na Indústria Química.