ENQ-550 - Métodos Matemáticos e Computacionais Aplicados à Engenharia Química

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Número de Créditos: 10

Carga Horária: 150h

Caráter da Disciplina: Obrigatória

Ementa

1. Introdução a Análise Numérica em Engenharia Química:

2. Formulação de Modelos Matemáticos de Processos:

2.1 Classificação.
2.2 Hierarquia de modelos fenomenológicos.

3. Aritmética em Ponto Flutuante e Erros Computacionais:

4. Álgebra Línear:

4.1 Vetores.
4.2 Matrizes.
4.3 Número de condição.

5. Introdução ao uso do Pacote Numérico Computacional (Laboratório de Informática):

6. Sistemas de Equações Algébricas Lineares:

6.1 Graus de liberdade.
6.2 Métodos numéricos de resolução.
6.3 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

7. Sistemas de Equações Algébricas Não-Lineares:

7.1 Métodos numéricos de resolução
7.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química

8. Equações Diferenciais Ordinárias: Classificação:

9. Equações Diferenciais Ordinárias: Problema de Valor Inicial:

9.1 Estabilidade.
9.2 Rigidez.
9.3 Métodos numéricos de resolução: métodos explícitos e implícitos.
9.4 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

10. Estabilidade de Sistemas Dinâmicos:

10.1 Auto-valores.
10.2 Auto-vetores.
10.3 Plano de fase.
10.4 Exemplos e aplicações em Engenharia Química.

11. Equações Diferenciais Ordinárias: Problema de Valor de Contorno:

11.1 Métodos numéricos de resolução.
11.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

12. Equações Diferenciais Parciais:

12.1 Solução numérica pelos métodos das diferenças finitas e/ou método das linhas.
12.2 Estudos de caso de problemas de Engenharia Química.

Bibliografia

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Burden, R. L. e Faires, J. D. Análise Numérica, Pioneira Thomson Learning, São Paulo, 2003.

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Pinto, J. C. e Lage, P. L. C. Métodos Numéricos em Engenharia Química, Série Escola Piloto de Engenharia Química, COPPE/UFRJ, E-papers, Rio de Janeiro, 2001.

Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in C - The Art of Scientific Computing, Second Edition, Cambridge University Press, New York, 1992.

Press, W. H.; Teukolsky, S. A.; Vetterling, W. T.; Flannery, B. P. Numerical Recipes in Fortran 77 - The Art of Scientific Computing, Second Edition, Volume 1 of Fortran Numerical Recipes, Cambridge University Press, New York, 1992.

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Rice, R. G. e Do, D. D. Applied Mathematics and Modeling for Chemical Engineers, John Wiley, New York, 1995.

Áreas de pesquisa
AP1 - Sistemas Particulados
AP2 - Reatores Químicos Heterogêneos e Catálise
AP3 - Engenharia Bioquímica
AP4 - Controle Ambiental
AP5 - Simulação e Controle de Processos Químicos
AP6 - Termodinâmica e processos de separação