Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Termometria e calorimetria; a primeira, segunda e terceira leis da Termodinâmica; gases e aspectos gerais da teoria cinética dos gases; propriedades volumétricas de fluidos puros; termoquímica e efeitos térmicos; funções termodinâmicas derivadas; aspectos da termodinâmica de substâncias puras e das misturas simples.

JUSTIFICATIVA

O conteúdo a ser trabalhado nesta componente curricular vai de encontro com as premissas estabelecidas no projeto Pedagógico do Curso – PPC, pois fornece o arcabouço básico para todos os ramos da química (analítica, inorgânica, orgânica, bioquímica, geoquímica e engenharia química) bem como a base dos métodos modernos de análise. Neste contexto, buscar-se-á integrar as diversas áreas do conhecimento, por meio de uma metodologia interdisciplinar e contextualizada, para
formar profissionais com conhecimentos sólidos e abrangentes nos diversos campos da Química e sua relação com outras ciências e suas aplicações.

OBJETIVO

PROGRAMA

Módulo 1
I-A PRIMEIRA LEI
I.1- Conceitos fundamentais.
I.1.1 - Trabalho, calor e energia.
I.1.2 - A energia interna.
I.1.3 - Trabalho de expansão
I.1.4 – Processos reversíveis e irreversíveis.
I.1.5 – Trocas térmicas.
I.1.7 – Entalpia.
I.1.8 - Transformações adiabáticas.
I.2- Termoquímica.
I.2.1 – Variações de entalpia-padrão.
I.2.2 – Entalpias-padrão de formação.
I.2.3 – Dependência das entalpias de reação com a temperatura.
I.3- Funções de estado e diferenciais exatas.
I.3.1 – Diferenciais exatas e não exatas.
I.3.2 - Variações da energia interna.
I.3.3 – O efeito Joule-Thomson.

Módulo 2
I-A SEGUNDA LEI
I.1- O sentido da mudança espontânea.
I.1.1 – A dispersão de energia.

I.1.2 – Entropia.
I.1.3 – Variação de entropia em alguns processos.
I.1.4 – A terceira Lei da termodinâmica.
I.2- Funções do sistema.
I.2.1 – As energias de Helmholtz e de Gibbs.
I.2.2 – Energias de Gibbs padrão de reação.
I.3- Combinação entre a Primeira e a Segunda Lei.
I.3.1 – A equação fundamental.
I.3.2 –As relações de Maxwell.
I.3.3 – Propriedades da energia de Gibbs.
II- AS PROPRIEDADES DOS GASES
II.1 – Teoria Cinética dos Gases
II.2 – Gás perfeito.
II.1.1 – Os estados dos gases.
II.1.2 – As Leis dos gases.
II.3 – Gases reais.
II.2.1 – Interpretações moleculares.
II.2.2 – A equação de van der Waals.
II.2.3 – fugacidade e equação virial

Módulo 3
I-TRANSFORMAÇÕES FÍSICAS DAS SUBSTÂNCIAS PURAS
I.1- Diagramas de fase.
I.1.1 - A estabilidade das fases.
I.1.2 - A regra das fases.
I.1.3 - Diagramas de fases.
I.2- A dependência entre a estabilidade e as condições do sistema.
I.2.1 - Dependência da estabilidade de fase com a temperatura.
I.2.2 - A resposta da fusão à pressão aplicada.
I.2.3 - O efeito da pressão aplicada sobre a pressão de vapor.
I.3 - A localização das curvas de equilíbrio.
I.3.1 – A curva de equilíbrio sólido-líquido.
I.3.2 – A curva de equilíbrio líquido-vapor.
I.3.3 – A curva de equilíbrio sólido-vapor.
II- AS PROPRIEDADES DAS MISTURAS SIMPLES (Soluções não eletrolíticas)
II.1- Grandezas parciais molares.
II.1.1 - Volume parcial molar.
II.1.2 - Energia de Gibbs parcial molar.
II.1.3 - O significado mais amplo do potencial químico.
II.1.4 - A equação de Gibbs-Duhem.
II.2- A termodinâmica de misturas.II.2.1 - A energia de Gibbs da mistura de gases perfeitos.
II.2.2 - Outras funções termodinâmicas de mistura.
II.3- Os potenciais químicos dos líquidos.
II.3.1 – Soluções ideais.
II.3.2 – Soluções diluídas ideais.
II.4- Soluções reais (Atividades).
II.4.1- A atividade do solvente.
II.4.2- A atividade do soluto.
III. AS PROPRIEDADES COLIGATIVAS E MISTURAS DE LÍQUIDOS VOLÁTEIS

METODOLOGIA

6.1 Aulas expositivas do conteúdo da disciplina.

6.2 Resolucão de problemas/exemplos do livro texto.

6.3 Atividade assincrona, auto-avaliação quase-semanal. Utilizando-se da plataforma teams, os alunos terão acesso aos testes de aprendizagem.

AVALIAÇÃO

A avaliação seguirá os critérios abaixo:

Teoria => Serão três avaliações (provas).

1^a Avaliação: 25 pontos

2^a Avaliação: 25 pontos

3^a Avaliação: 25 pontos

Para a atividade de recuperação, última semana de aula, será dada uma revisão geral do curso e em seguida uma prova.

Prática => Relatórios em forma de exercícios avaliativos.

O somatório dos valores dos relatórios de cada prática experimental totalizará de 25 pontos.

BIBLIOGRAFIA

Básica

ATKINS, P.W. Físico-química. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 1, v. 2.

BALL, D.W. Físico-química. 1. ed. São Paulo: Cengage Learning, 2005. v. 1.

CHANG, R. Físico-química para as ciências químicas e biológicas. 3. ed.  São Paulo: McGraw-Hill, 2009.
 
MOORE, W. J. Físico-química. 1. ed. São Paulo: Blucher, 1976.

Complementar

BARROW, G. M. Química física. 3. ed. Barcelona: Reverté, 1964.
 
CALLEN, H. B. Thermodynamics and an introduction to thermostatistics. 2. ed. New York: J.Willey & Sons, 1985.

CASTELLAN, G. W. Fundamentos de Físico – Química. 1. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1986.

CHORKENDORFF, I.; NIEMANTSVERDRIET, J. W. Concepts of modern catalysis and kinetics. Weinheim:  Wiley, 2007.

LEVINE, I. N. Físico–química. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.

McQUARRIE, D. A.; SIMON, J. D. Physical chemistry: a molecular approach. Sausalito: University Science Books, 1997.

MORTIMER, M.; TAYLOR, P. Chemical kinetics and mechanism. 2. ed. Londres: The Open University, 2002.

PILLA, L. Físico–química. 1. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Cientíticos, 1979.

APROVAÇÃO

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

Coordenação do Curso de Graduação: _________________________

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Documento assinado eletronicamente por Guedmiller Souza de Oliveira, Professor(a) do Magistério Superior, em 08/09/2022, às 11:17, 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 3900857 e o código CRC 56593A67.

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