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.