Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

2. EMENTA

Definições Básicas. Propriedades Termodinâmicas. Substâncias Puras. Trabalho e Calor. Primeira Lei da Termodinâmica. Segunda Lei da Termodinâmica. Entropia.

3. JUSTIFICATIVA

A disciplina de Termodinâmica introduz os tópicos fundamentais da área das Ciências Térmicas através do estudo das causas e efeitos de mudanças de grandezas fundamentais em sistemas físicos nas escalas microscópica e macroscópica. A Termodinâmica estuda, na sua essência, o movimento da energia e como a energia cria movimento, dado o seu desenvolvimento pela necessidade de aumentar-se a eficiência das primeiras máquinas a vapor. Nesta disciplina, o aluno é incentivado à interpretação e resolução de problemas reais através da aplicação de modelagens que melhor se adequem aos fenômenos físicos observados.

4. OBJETIVO

Capacitar o aluno para resolução de processos térmicos reais de massa fixa e variável, através de balanços energéticos de 1ª e 2ª Lei, cálculo de propriedades termodinâmicas de substâncias puras, trabalho, calor e eficiência térmica. Familiarizar o aluno com definições básicas de termodinâmica e o efeito de grandezas fundamentais em sistemas físicos.

5. PROGRAMA – AULAS TEÓRICAS

1. Definições Básicas
2. Propriedades Termodinâmicas
3. Propriedades de uma Substância Pura
4. Trabalho e Calor
5. Primeira Lei da Termodinâmica
6. Primeira Lei da Termodinâmica em Volumes de Controle
7. Segunda Lei da Termodinâmica
8. Entropia para Sistemas Fechados
9. Entropia para Volumes de Controle

6. PROGRAMA – AULAS PRÁTICAS

As aulas referentes a parte prática da disciplina serão substituídas por apresentações assíncronas que serão disponibilizadas para os alunos. Os temas explorados serão:

1. Calibração de um sensor de temperatura - Objetivos: Calibrar, através de comparações com dados de referência, dois sensores de temperatura através de curvas de relação entre grandezas.
2. Medidas de Pressão e Calibração de Transdutores - Objetivos: Calibrar, através da utilização de um manômetro de Bourdon, um transdutor elétrico de pressão.
3. Obtenção da curva de saturação da água - Objetivos: Nesta prática, determinamos a variação da temperatura e pressão na curva de saturação da água.
4. Determinação do título na entrada de uma válvula - Objetivos: Nesta prática iremos, através da aplicação das leis da termodinâmica, determinar o título de mistura líquido-vapor na entrada de uma válvula através de aferições de temperatura e pressão.
5. Determinação do calor específico da água - Objetivos: Nesta prática iremos, através da aplicação da primeira lei da termodinâmica, determinar o calor específico da água através da conversão de energia elétrica em energia interna.
6. Ciclo de refrigeração por compressão de vapor - Objetivos: Nesta prática, através da aplicação das 1° e 2° leis da termodinâmica, analisar os balanços em elementos envolvidos no ciclo de refrigeração por compressão de vapor simples.

7. METODOLOGIA

As atividades de ensino estão divididas em síncronas e assíncronas.

Atividades síncronas

⦁ Carga horária prevista: 50 horas em 15 semanas (90 dias);
⦁ Dias e horários (conforme grade horária 2020/1):
⦁ Segunda-feira: das 08:50 até às 10:30 (2 horários de 50 minutos);
⦁ Terça-feira: das 08:50 até às 10:30 (2 horários de 50 minutos);
⦁ Abordagem:
⦁ Ministrar os conteúdos teóricos previstos no programa da disciplina;
⦁ Atender às dúvidas dos alunos durante a aula on-line;
⦁ Contextualização dos conteúdos com exemplos aplicáveis aos setores: industrial e comercial.
⦁ Plataforma virtual:
⦁ Plataformas de TI: WhatsApp, Google Meet e e-mail da turma;
⦁ Software utilizado: O software é o EES (demo). Disponível em: http://fchartsoftware.com/ees/demo.php/.
⦁ Materiais de apoio ao ensino remoto:
⦁ Material passivo disponibilizado por e-mail:
⦁ Mais de 500 slides com os conteúdos teóricos da disciplina;
⦁ Listas de exercícios;
⦁ Vídeos das aulas. As aulas síncronas não serão gravadas.

Atividades assíncronas
⦁ Carga horária prevista: 25 horas;
⦁ Dias e horários: definidos pelos próprios alunos;
⦁ Abordagem:
⦁ Complementação do conteúdo teórico ministrado nas atividades síncronas.
⦁ Apresentação dos laboratórios.

8. AVALIAÇÃO

Avaliação 1 – Dia 25/01/2022 (50 pontos);
Avaliação 2 – Dia 29/03/2022 (50 pontos);

O arquivo em formato .pdf da prova será disponibilizado para os alunos 15 minutos antes do horário da aula on-line no dia da prova. Os alunos terão então um tempo fixo para resolver a prova, a partir do horário que o arquivo foi compartilhado. A resolução da prova deve ser enviada em formato .pdf para o e-mail institucional do professor, arthur.antunes@ufu.br.

9. BIBLIOGRAFIA

Básica

BORGNAKKE, C., SONNTAG, R.E.; Fundamentos da Termodinâmica (Série Van Wylen) Tradução da 8ª edição americana. São Paulo: Blucher, 2013.

ÇENGEL, Yunus A.; BOLES, Michael A. Termodinâmica. 5ª. ed. São Paulo: McGraw Hill, 2006.

Complementar

MORAN, M. J., SHAPIRO, H. N. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2002.
BEJAN, A. Advanced engineering thermodynamics. 2a ed., New York: John Wiley & Sons, 1997.
SANDLER, S.I. Chemical and Engineering Thermodynamics. Singapore: John Wiley & Sons, Ed. 2, 1989.
EES - Código Computacional: Equation Engineering Solver”, Versão 1999, Wisconsin University, USA.
SUSSMAN, M.V., 1972, Elementary General Thermodynamics, Addison Wesley, USA.

10. APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em: ____/______/______

Coordenação do Curso de Graduação em: Engenharia Mecânica

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Documento assinado eletronicamente por Arthur Heleno Pontes Antunes, Professor(a) do Magistério Superior, em 09/11/2021, às 10:47, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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A autenticidade deste documento pode ser conferida no site https://www.sei.ufu.br/sei/controlador_externo.php?acao=documento_conferir&id_orgao_acesso_externo=0, informando o código verificador 3158971 e o código CRC 1D732C70.

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