Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Conceitos básicos e postulados. Condições de equilibro. Algumas relações formais e exemplos de sistemas termodinâmicos. Processos reversíveis e irreversíveis. Formulações alternativas e transformadas de Legendre. Princípios de extremo para as diferentes formulações da termodinâmica. Relações de Maxwell. Estabilidade dos sistemas termodinâmicos. Transições de fase.

JUSTIFICATIVA

É uma disciplina básica destinada a apresentar a formalização dos princípios da termodinâmica.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. CONCEITOS BÁSICOS E POSTULADOS

1.1. Sistemas termodinâmicos

1.2. Estados de equilíbrio

1.3. Variáveis de estado

1.4. Sistemas simples

1.5. Energia interna

1.6. Definição quantitativa do calor

1.7. O problema básico da Termodinâmica

1.8. Postulado de máxima entropia

2. CONDIÇÕES DE EQUILÍBRIO

2.1. Transformações de Legendre da energia interna - potenciais termodinâmicos

2.2. Potencial de Helmholtz

2.3. Entalpia

2.4. Potencial de Gibbs

2.5. Transformações de Legendre da entropia

2.6. Funções de Massieu generalizadas

3. ALGUMAS RELAÇÕES FORMAIS E EXEMPLOS DE SISTEMAS TERMODINÂMICOS

3.1. Equação de Euler

3.2. Relação de Gibbs-Duhem

3.3. Integração das equações de Estado

3.4. Exemplos de sistemas termodinâmicos simples

4. PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSÍVEIS

4.1. : processos possíveis e impossíveis

4.2. Processos quase-estáticos

4.3. Processos reversíveis

4.4. Teorema do máximo trabalho

4.5. Motores térmicos

4.6. Ciclo de Carnot

4.7. Medida da temperatura e da entropia

4.8. Refrigeradores e bombas de calor

5.  FORMULAÇÕES ALTERNATIVAS E TRANSFORMAÇÕES DE LEGENDRE

5.1. Transformações de Legendre da energia interna - potenciais termodinâmicos

5.2. Potencial de Helmholtz

5.3. Entalpia

5.4. Potencial de Gibbs

5.5. Transformações de Legendre da entropia

5.6. Funções de Massieu generalizadas

6. PRINCÍPIOS DE EXTREMO E REPRESENTAÇÃO DAS TRANSFORMAÇÕES DE LEGENDRE

6.1. Princípios de mínimo para potenciais termodinâmicos

6.2. Princípios de máximo para funções de Massieu

7. RELAÇÕES DE MAXWELL

7.1. Definição das relações de Maxwell

7.2. Redução das derivadas termodinâmicas

METODOLOGIA

Aula presencias tradicionais e uso de material suplementar na plataforma MS Teams para cobrir a carga horária necessária para disciplina.

AVALIAÇÃO

A avaliação será feita por três provas escritas valendo 25 pontos cada e 5 testes rápidos aplicados durante a aula valendo 5 pontos cada. Haverá uma prova substitutiva final valendo 25 pontos a qual substituirá a nota da prova escolhida pelo aluno. O aluno poderá escolher apenas uma das três provas para refazer. As provas serão nas datas: P1: 08/06, P2: 13/07, P3: 10/08 e Sub. 17/08.

BIBLIOGRAFIA

Básica

Callen, H. B. Thermodynamics and an introduction to Thermostatistics. Jhon Wiley & Sons 1985.

Zemansky M. W., Dittman, R. H. Heat and Thermodynamics. McGraw Hill Inc. 1997.

Sears F. W., Salinger, G. L. Termodinâmica: Teoria Cinética e Termodinâmica. Editora Guanabara Dois 1986.

Complementar

Feynman, R. The Feynman Lectures on Physics, vol 1. Adisson Wesley 1970.

Kubo, R. Thermodynamics. Norh Holland Publishing Company. 1968.

Oliveira, M. J. Termodinâmica. Editora Livraria da Física USP, 2005.

Van Wyglen,  Sountag. Fundamentos de Termodinâmica Clássica. Editora Edgard Blucher 1995.

F. Reif. Fundamentals of Statistical Mechanics and Thermal Physics, McGraw-Hill International, 1981.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por José Maria Villas Boas, Professor(a) do Magistério Superior, em 10/05/2022, às 13:48, 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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