TERMODINÂMICA I

CONTEÚDO PROGRAMÁTICOBIBLIOGRAFIA

Profª Rosa Maria R. Nielsen

Conteúdo Programático:

Conceitos e Definições: Sistema Termodinâmico e Volume de

Controle Estado e Propriedades de uma Substância Processos e Ciclos Unidades de Massa, Comprimento, Tempo e

Força Volume Específico e Massa Específica Pressão Igualdade de Temperatura Lei Zero da Termodinâmica Escalas de Temperatura

Conteúdo Programático – Cont.:

Propriedades da Substância Pura: Substância Pura Equilíbrio de Fases Vapor-Líquida-Sólida

para uma Substância Pura Propriedades Independentes de uma

Substância Pura Equação de Estado para Fase Vapor de

uma Substância Simples Compressível Tabelas de Propriedades Termodinâmicas Superfícies Termodinâmicas

Conteúdo Programático – Cont.:

Trabalho e Calor: Definição de Trabalho Unidades de Trabalho Trabalho Realizado na Fronteira Móvel

de um Sistema Simples Compressível Outras Formas de Realização de

Trabalho em Sistemas Definição e Unidades de Calor Comparação entre Calor e Trabalho

Bibliografia:

Bibliografia Básica: SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, C. Fundamentos

da Termodinâmica – Série Van Wylen – Volume Básico. 8. ed. São Paulo: Edgard Blucher. 2013.

ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 5. ed. São Paulo: McGraw-Hill. 2007.

MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC. 2009.

Bibliografia – Cont.:

Bibliografia Complementar: IENO, G.; NEGRO, L. Termodinâmica. São

Paulo: Prentice Hall. 2004.

MORAN, M. J et al. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos. Rio de Janeiro: LTC. 2005.

TERMODINÂMICA I

INTRODUÇÃO

Profª Rosa Maria R. Nielsen

Definições:

Termodinâmica:

Ciência que estuda a energia e suas transformações em outra forma de energia.

Termodinâmica Aplicada:Ramo da Termodinâmica que estuda as transformações que ocorrem entre as diferentes formas de energia:

Calor em Trabalho → Máquinas Térmicas Trabalho em Calor → Refrigeradores Energia dos fluidos em trabalho → Turbinas

Tipos de Fluidos:

Gases Vapores Líquidos Misturas

A Termodinâmica estabelece as relações entre as propriedades das substâncias usadas nas máquinas e as energias que se transformam.

Unidades Empregadas no SI:

Comprimentom Volume m³ Massa kg Força N Pressão N/m² = Pa

N/m² = Pa (Pascal)

Sistema e Fronteira:

Sistema – Definição:Quantidade de matéria ou região, com massa e identidade fixas, sobre a qual a atenção do observador é dirigida.

O sistema deve ser examinado separadamente do resto do universo.

Exemplo: Sistema constituído por uma determinada massa

de gás contida em um cilindro.

Fronteira:Consiste na superfície de separação entre o sistema e sua vizinhança. As fronteiras podem ser móveis ou fixas.

Fronteira e Meio:

Fronteira:Consiste na superfície de separação entre o sistema e sua vizinhança. As fronteiras podem ser: Móveis Fixas

Meio ou Vizinhança – Definição:Matéria ou região externa ao sistema e que pode exercer influência sobre ele.

Exemplo:Atmosfera que envolve o cilindro e o

êmbolo.

Sistema fechado:

Sistema Fechado:Quando não se verifica troca de massa do sistema com o exterior.

Exemplo: Conjunto cilindro-pistão contendo um

gás.Sistema: GásFronteira: Paredes do cilindro e parte inferior do êmboloMeio: Atmosfera que envolve o cilindro

e o êmbolo

Volume de Controle:

Volume de Controle:Quando se verifica troca de massa do sistema com o meio exterior.

Exemplos:BombasCompressoresTurbinasTrocadores de Calor

Sistema Fechado / Volume de Controle

Sistema Fechado Volume de Controle

Equilíbrio Termodinâmico:

Quando estão presentes as três formas de equilíbrio:

Térmico: Temp. do sistema = Temp. do meio exterior

Mecânico: Pressão do sistema = Pressão externa

Químico: Quando não existem reações ocorrendo.Quando não ocorre deslocamento de matéria entre o sistema e o meio.

Estado e Transformação:

Estado – Conceito Termodinâmico:É a condição do sistema, definida por suas propriedades, em um determinado instante.

Mudança de Estado ou Transformação:Quando, espontaneamente ou por influência externa, ocorre a variação de qualquer propriedade do sistema.

Transformações Particulares:

Isobárica: Quando a pressão do sistema permanece constante ao longo da transformação.

Isotérmica: Quando a temperatura do sistema permanece constante.

Isométrica ou Isocórica: Quando o volume do sistema permanece constante.

Adiabática: Quando não ocorre troca de calor entre o sistema e o meio.