Disciplina
Termodinâmica I
Área
Área Científica de Ambiente e Energia > Termodinâmica
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Nível
Avaliação por exame final e trabalhos de laboratório efectuados em grupo
Tipo
Não Estruturante
Regime
Semestral
Carga Horária
1º Semestre
3.0 h/semana
1.0 h/semana
0.5 h/semana
105.0 h/semestre
Objectivos
A disciplina aborda os conceitos fundamentais da Termodinâmica e desenvolve as ferramentas para uma avaliação do desempenho de sistemas de conversão de energia. Esta abordagem inclui a descrição do balanço de massa, da primeira e segunda Lei da Termpdinâmica na avaliação de sistemas fechados e abertos tendo em conta os processos de transferência e transformaçao de energia e as propriedades das substâncias envolvidas na transformação.
Programa
1. Conceitos Introductórios e Definições 1.1 Definição e descrição de sistemas abertos e fechados 1.2Caracterização das propriedades: temperatura, volume e pressão 1.3 Formas de transferência de energia 2. A Primeira Lei da Termodinâmica 2.1 Formas diferenciais e integrais da primeira Lei 2.2 Aplicação a sistemas abertos e fechados 3. A Segunda lei da Termodinâmica 3.1 Enunciado da Segunda Lei e corolários 3.2 Aplicação a sistemas abertos e fechados 3.3 Identificação de irreversibilidades 4. A Entropia 4.1 Desigualdade de Clausius e definição de entropia 4.2 Balanços de entropia a sistemas fechados e abertos 4.3 Caracterização de processos reversíveis e irreversíveis 4.4 Rendimento isentrópicos de componentes termodinâmicos 5 Análise Exergética-combinação da primeira e segunda Leis 5.1 Definição de exergia 5.2 Aplicação a sistemas abertos e fechados 5.3 O Projecto Termodinâmico-minimização da geração de entropia 6. Propriedades das substâncias puras e equações de estado 6.1 Relações p-v-T 6.2 O modelo de gás ideal e real 6.3 Fluidos incompressíveis 7. Relações Termodinâmicas 7.1 Relações matemáticas e de Maxwell 7.2 Relação entre as propriedadades termodinâmicas e as suas derivadas 7.3 Equação fundamental da substância 8. Ciclos Termodinâmicos 8.1 Ciclo de Carnot, Rankine, Brayton, e de refrigeração e bomba de calor, Otto e Diesel
Metodologia de avaliação
Avaliação por exame final e trabalhos de laboratório efectuados em grupo
Pré-requisitos
Componente Laboratorial
Princípios Éticos
Componente de Programação e Computação
Componente de Competências Transversais
Bibliografia
Principal
Fundamentals of Engineering Thermodynamics
Thermodynamics and an Introduction Thermostatistics
Termodinâmica- Princípios e Conceitos Fundamentais da Termodinâmica Macroscópica