Termodinâmica

Código:

EQ0072

Sigla:

T

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Ciências Físicas (Física)

Ocorrência: 2014/2015 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Departamento de Engenharia Química
Curso/CE Responsável:	Mestrado Integrado em Engenharia Química

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEA	76	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	2	-	6	63	162
MIEQ	113	Plano de estudos oficial	2	-	6	63	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

Os estudantes devem adquirir conhecimentos que lhes permitam a determinação de propriedades volumétricas e termodinâmicas de componentes puros, essencial em projeto de engenharia, e o cálculo do calor e trabalho envolvido em diferentes processos, incluindo os de refrigeração, liquefação, turbinas e compressores, assim como competências para avaliar as quantidades de energia envolvidas em diferentes etapas de processos industriais.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta unidade curricular os estudantes deverão estar aptos a:

1. Efetuar cálculos e previsões de propriedades termodinâmicas e avaliar as necessidades energéticas em processos industriais.

2. Aprofundar as suas capacidades de pensamento e resolução de problemas de engenharia – incluindo a capacidade de integração de conhecimentos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Balanços materiais e sistemas de unidades.

Conhecimentos prévios: Fundamentos de Química I, Análise Matemática I, II, Álgebra.

Programa

INTRODUÇÃO: Conceitos fundamentais e lei zero da termodinâmica.

 PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA: Enunciado da 1ª lei da termodinâmica. Conceito de energia interna, entalpia e capacidade calorífica. Cálculo do calor e trabalho para processos reversíveis e irreversíveis. 

PROPRIEDADES VOLUMÉTRICAS DE FLUIDOS PUROS: Diagramas de fases. Equações de estado e correlações generalizadas.

BALANÇOS ENERGÉTICOS: Balanços materiais e energéticos a processos com e sem reação química.

SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA: Entropia, segunda e terceira leis da termodinâmica. Ciclo de potência e de refrigeração de Carnot. Bombas de calor. Ciclos reais.

PROPRIEDADES TERMODINÂMICAS DE FLUIDOS PUROS: Relações fundamentais. Funções de Helmholtz e de Gibbs. Propriedades residuais.

COMPRESSORES E TURBINAS: Potência e rendimento isentrópico para compressores e turbinas. Compressão em estágios múltiplos.

CALDEIRAS: Operação e rendimento térmico.

Bibliografia Obrigatória

Smith, J. M.; Introduction to chemical engineering thermodynamics. ISBN: 007-124708-4
Felder, Richard M.; Elementary principles of chemical processes. ISBN: 0-471-53478-1

Bibliografia Complementar

Stanley I. Sandler; Chemical and engineering thermodynamics. ISBN: 0-471-61721-0

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

1) Aulas teórico-práticas em que serão expostos os conceitos fundamentais para a aquisição de conhecimentos.
2) Aulas teórico-práticas para análise e resolução de problemas;
3) Horário de atendimento para esclarecimento de dúvidas.

Palavras Chave

Ciências Físicas > Física > Termodinâmica

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	70,00
Teste	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	99,00
Frequência das aulas	63,00
Total:	162,00

Obtenção de frequência

Não exceder o número limite de faltas previsto no artigo 4º das Normas Gerais de Avaliação da FEUP.

Fórmula de cálculo da classificação final

Os alunos podem optar por ser avaliados por regime de avaliação distribuída mais exame final ou apenas por exame final.

Os alunos que optarem pelo sistema de avaliação distribuída terão dois testes durante o semestre,e um exame no final do semestre.

Os testes terão lugar durante as aulas teóricas, sendo as datas seguintes:

 - 1º teste: 29 Outubro;
 - 2º teste: 11 Dezembro.

A classificação final será dada por: 30% dos testes + 70% exame final realizado na época normal de exames.


Haverá exame na época de recurso. Para os alunos que efetuem este exame (quer para obter aprovação, quer para melhoria de nota), a classificação será a obtida nesta prova.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Trabalho de estágio/projeto

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Exame final.

Melhoria de classificação

Exame final.