Ficha de Componente Curricular

OBJETIVOS

Entender os fundamentos da interconversão de energia. Conhecer os fenômenos físicos importantes para compreensão dos processos e ciclos termodinâmicos, além das propriedades de fluidos puros. Entender e identificar processos e equipamentos industriais, permitindo sua análise e dimensionamento.  Desenvolver e ampliar a capacidade de análise, dedução, visão espacial, raciocínio lógico e de promover abstrações.

Ementa

Termometria e calorimetria; a primeira lei da Termodinâmica; teoria cinética dos gases; a segunda lei da Termodinâmica; propriedades da entropia e a terceira lei da Termodinâmica; funções termodinâmicas derivadas; expansão e compressão de fluidos; termodinâmica de processos em escoamento; liquefação de gases; refrigeração e evaporação.

PROGRAMA

1. Introdução

1.1. Os objetivos da Termodinâmica
1.2. Grandezas fundamentais
1.3. Grandezas derivadas
1.4. Trabalho, energia e calor

2. A primeira Lei da Termodinâmica

2.1. Experiência de Joule
2.2. Energia interna
2.3. Formulação da primeira lei
2.4. Os estados termodinâmicos e as funções de estado
2.5. O processo de fluxo permanente
2.6. Equilíbrio e a regra das fases
2.7. Reversibilidade
2.8. Capacidade calorífica e calor específico

3. Propriedades volumétricas de fluidos puros

3.1. O comportamento PVT das substâncias puras
3.2. A equação de virial
3.3. O gás ideal
3.4. Equações de estado
3.5. Correlações generalizadas e fator acêntrico
3.6. O comportamento dos líquidos
3.7. O comportamento dos sólidos

4. A segunda Lei da Termodinâmica

4.1. Enunciados da segunda lei
4.2. A máquina térmica
4.3. A escala termodinâmica de temperatura
4.4. O conceito de entropia
4.5. As limitações da segunda lei e os processos reais
4.6. Variações de entropia e irreversibilidade
4.7. A terceira lei da termodinâmica
4.8. A Energia Livre de Gibbs e os processos espontâneos

5. Termodinâmica de processos em escoamento

5.1. Diagramas e tabelas termodinâmicas.
5.2. Equações fundamentais;
5.3. Escoamento em tubos;
5.4. Processos de expansão;
5.5. Processos de compressão.

6. Ciclos termodinâmicos

6.1. A usina de força a vapor;
6.2. Refrigeração e Liquefação

6.2.1. O refrigerador de Carnot;
6.2.2. O ciclo de compressão a vapor;
6.2.3. Comparação entre os ciclos de refrigeração;
6.2.4. A escolha do refrigerante.
 

BIBLIOGRAFIA BÁSICA

ÇENGEL, Y.; BOLES, M. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013.

MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Princípios de termodinâmica para engenharia. 7. ed. Rio de Janeiro:  LTC, 2013.

SMITH, J.; NESS, H.V.; ABBOTT, M. Introdução à termodinâmica da engenharia química. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR

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

CASTELLAN, G. W. Fundamentos de físico-química. Rio de Janeiro: LTC, 1986.

KORETSKY, M.D. Termodinâmica para engenharia química. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

LEVINE, I.N. Físico-química. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. v. 1 e 2.

SONNTAG, R.E.; BORGNAKKE, C.; VAN WYLEN, G.J. Fundamentos da termodinâmica. 8. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2013.

aprovação

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Documento assinado eletronicamente por Ricardo Amâncio Malagoni, Diretor(a), em 11/11/2021, às 10:45, 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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Documento assinado eletronicamente por Jader Conceição da Silva, Coordenador(a), em 11/11/2021, às 16:24, 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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