Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos

Escrito pelos quatro principais autores do ramo, oferece uma apresentação integrada da termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor - em um texto conciso! Os autores Michael Moran, Howard Shapiro, Bruce Munson e David DeWitt pesquisaram os campos da termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor e identificaram os temas críticos de cada área necessários para analisar sistemas térmicos. O texto contém todo o material referente ao núcleo de conhecimentos de que o leitor precisa nos sistemas térmicos de engenharia, enquanto o CD que acompanha o livro oferece conteúdo adicional e uma gama razoável de recursos destinados a ampliar o entendimento desse núcleo e ajudá-lo a aprimorar suas habilidades de resolução dos problemas.

O objetivo deste livro é apresentar um curso introdutório que integre termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor. Essa visão unificada visa à aplicação desses princípios na engenharia de sistemas térmicos. Os sistemas térmicos envolvem o armazenamento, a transferência e a conversão de energia. A engenharia de sistemas térmicos trata da forma como essa energia é utilizada para fins: industriais, de transporte, residenciais e outros. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos: Termodinâmica, Mecânica dos Fluidos e Transferência de Calor é planejada para um curso de três ou quatro créditos em termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor, que pode ser ministrado nos segundo ou terceiro anos do currículo de engenharia, tendo como pré-requisito a física e o cálculo elementares. Incluiu-se também material suficiente para uma seqüência de dois cursos de ciências térmicas. O livro é apropriado para o auto-estudo, incluindo sua utilização como referência na prática da engenharia e na preparação para exames de profissionais de engenharia. É dado destaque ao uso de unidades do SI, mas outras unidades comumente empregadas em engenharia são também utilizadas ao longo do texto.

O livro foi desenvolvido levando em conta o caráter interdisciplinar da prática de engenharia e considerando as tendências do currículo, incluindo a redução do número de disciplinas introdutórias sobre temas comuns às ciências térmicas. No planejamento desta nova apresentação, identificou-se as áreas críticas necessárias para formar a base da análise de engenharia de sistemas térmicos e que coubesse em um livro não muito grande.

A termodinâmica, a mecânica dos fluidos, e a transferência de calor são apresentadas seguindo uma abordagem tradicional que é familiar aos professores, e redigida para permitir que os estudantes dominem os fundamentos principais antes de iniciarem os tópicos mais avançados. Isso foi alcançado por meio de uma apresentação mais integrada que a disponível nos textos habituais. Exemplos dessa visão integradora incluem: notação unificada (símbolos e definições); estudo de casos relacionados com a introdução à termodinâmica, à mecânica dos fluidos e à engenharia de transferência de calor; equações da energia mecânica e energia térmica desenvolvidas a partir dos princípios da termodinâmica; conceito de camada limite térmica como uma extensão dos princípios da camada limite hidrodinâmica, etc.

Características úteis aos estudantes:

• Fácil leitura, altamente acessível e apresentação amplamente auto-instrutiva com uma forte ênfase em aplicações de engenharia. Fundamentos e aplicações fornecidos a um nível de entendimento de um curso introdutório.

• No Capítulo 1 foi incluída uma introdução interessante orientada a uma aplicação prática da engenharia de sistemas térmicos. O capítulo descreve a engenharia de sistemas térmicos genericamente e mostra os papéis interdependentes da termodinâmica, da mecânica dos fluidos e da transferência de calor na análise de sistemas térmicos.

• Vasta coletânea de exemplos detalhados destacando a abordagem de solução estruturada de problemas que estimula o aluno a desenvolver uma metodologia sistemática de trabalho.

• Numerosas aplicações realistas e problemas para estudo em domicílio. Os problemas de fim de capítulo são classificados por assuntos.

• Ferramentas de estudo (resumidas na Seção 1.4) incluem a introdução dos capítulos com um enunciado claro do objetivo, resumo do capítulo com guias de estudo, e termos chave fornecidos nas margens e coordenados com a apresentação do texto.

• Um CD-ROM com texto adicional, respostas de problemas selecionados no fim do capítulo, videoclipes curtos sobre escoamento de fluido, e software para resolução de problemas de termodinâmica e de transferência de calor.

Características especialmente úteis para os professores:

• Conteúdo e pedagogia aprovados e adaptados dos livros tradicionais na área das respectivas disciplinas:
M.J. Moran e H.N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 4.a edição, John Wiley & Sons, 2000.
B.R. Munson, D.F. Young, e T.H. Okiishi, Fundamentals of Fluid Mechanics, 4.a edição, John Wiley & Sons, 2002.
F.P. Incropera e D.P. DeWitt, Fundamentos de Transferência de Calor e de Massa, 5.a edição, LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora, 2002.

• Apresentação concisa e abordagem flexível, facilmente adaptadas às necessidades individuais de alunos e professores. Os tópicos estão cuidadosamente estruturados para permitir uma ampla liberdade na estruturação do curso mediante escolha da gama de assuntos a serem ministrados aos estudantes sem perda de continuidade. O CD-ROM que acompanha o livro fornece conteúdo adicional que propicia aos professores a oportunidade de personalizar seus cursos e/ou desenvolver cursos de dois semestres.

• Apresentação altamente integrada. Os autores trabalharam em equipe para assegurar uniformidade na apresentação do material de modo a não se perceber a atuação individual na elaboração do texto. Tomou-se cuidado para que a transição de uma área para outra fosse imperceptível. Foram inseridos vínculos entre os diversos assuntos ao longo do livro.