Termodinâmica

Código:

EA0018

Sigla:

T

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Capacid. e atit. pessoais, interp. e profissionais
OFICIAL	Tecnologias Ambientais
OFICIAL	Ciências Básicas
OFICIAL	Ciências da Engenharia

Ocorrência: 2008/2009 - 1S

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

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
MIEA	32	Plano de estudos oficial a partir de 2006/07	3	-	6	56	162

Língua de trabalho

Português

Objetivos

1. Conhecimentos técnicos: aquisição de conhecimentos nucleares de ciências de engenharia, associados à previsão de propriedades termodinâmicas e equilíbrios de fases, constantes do programa da disciplina.
2. Aptidões pessoais e profissionais: pensamento e resolução de problemas de engenharia - desenvolvimento de capacidades de integração de conhecimentos.

Programa

INTRODUÇÃO: Conceitos fundamentais em termodinâmica. Lei zero da termodinâmica. PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA: energia interna. Enunciado da 1ª lei da termodinâmica. Conceito de entalpia. Capacidades caloríficas a volume e pressão constante. Cálculos de calor e trabalho PV. Trabalho irreversível. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA: Enunciado da 2ª lei da termodinâmica. Ciclo de Carnot. Ciclo de Carnot para um gás ideal. Ciclo de refrigeração de Carnot. Conceito de entropia. Entropia de gases perfeitos - efeito da pressão e da temperatura. Terceira lei da termodinâmica. PROPRIEDADES DE FLUIDOS PUROS: Diagramas P-T e P-V. A equação de virial. Factor de compressibilidade. Equações de estado cúbicas. Correlações generalizadas. Equação de Antoine. Entalpia e entropia de mudança de fase. RELAÇÕES TERMODINÂMICAS: Relações entre propriedades para fases homogéneas. Relações de Maxwell. Expressões gerais para o cálculo da entalpia e entropia. Função de Helmholtz e função de Gibbs. Propriedades residuais. Cálculo de propriedades residuais a partir de equações de estado e de correlações generalizadas. TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES: Relações fundamentais. Introdução do conceito de potencial químico e sua relação com estados de equilíbrio. Mistura gasosa ideal e teorema de Gibbs. Modelo de solução ideal. Propriedades parciais molares. Relações entre propriedades molares e propriedades parciais molares. Equação de Gibbs-Duhem. Propriedades parciais molares para soluções binárias - método da tangente. Relações para propriedades parciais molares. Propriedades de excesso. EQUILÍBRIO DE FASES: Aplicação do potencial químico ao equilíbrio de fases. Fugacidade e coeficiente de fugacidade para espécies puras. Equilíbrio líquido-vapor para espécies puras em termos de fugacidade. Fugacidade de líquidos puros. Fugacidade e coeficiente de fugacidade para espécies em solução. Cálculo do coeficiente de fugacidade a partir da equação de virial e de correlações generalizadas. Leis de Raoult e de Henry. Regra de Lewis-Randall. Modelos para a energia de Gibbs de excesso. Equações para o cálculo de coeficientes de actividade. Propriedades de mistura. Equilíbrios líquido-vapor, líquido-líquido e sólido-líquido.

Bibliografia Obrigatória

Sandler, Stanley I. 1940-; Chemical and engineering thermodynamics. ISBN: 0-471-18210-9
Smith, J. M.; Introduction to chemical engineering thermodynamics. ISBN: 007-124708-4

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) Tutoriais (para esclarecimento de dúvidas).

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Descrição	Tipo	Tempo (Horas)	Peso (%)	Data Conclusão
Aulas da disciplina (estimativa)	Participação presencial	72,00
teste	Exame	2,00		2008-11-07
	Total:	-	0,00

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 frequências ou por exame final.

Os alunos que optarem pelo sistema de frequências terão o primeiro teste no dia 7 de Novembro. Estão previstas as seguintes situações:

i) os alunos que não comparecerem à primeira frequência serão avaliados por exame final a decorrer na época normal de exames;

ii) os alunos que comparecerem à primeira frequência mas desistam da prova serão avaliados por exame final a decorrer na época normal de exames;

iii) os alunos que entregarem a primeira frequência e obtenham classificações inferiores ou iguais a 6 valores (escala de 0-20) serão avaliados por exame a realizar na época de recurso;

iv) os alunos que entregarem a primeira frequência e obtenham classificações superiores a 6 valores terão que comparecer à segunda frequência, que decorrerá simultâneamente com o exame da época normal. Podem comparecer ao exame na época de recurso.

Provas e trabalhos especiais

Não aplicável.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Realização de um exame final.

Melhoria de classificação

Realização de um exame final.