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Disciplina

Termodinâmica de Engenharia Química

Área

Área Cientifica de Ciências de Engenharia Química > Termodinâmica e Fenómenos de Transferência

Activa nos planos curriculares

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Nível

Exame final

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

Aula Teórica (T): 3.0 h/semana

Aula de Problemas (PB): 1.5 h/semana

Trabalho Autónomo: 105.0 h/semestre

Créditos ECTS:

Objectivos

Utilizar os conceitos e princípos da Termodinâmica Clássica para prever e descrever o comportamento de fluidos puros e de misturas; analisar e construir diagramas de fase de misturas binárias e ternárias envolvendo equilíbrio líquido/vapor, líquido/líquido e sólido/líquido; analisar processos em fluxo e estado estacionário ou estado transiente; compreender o funcionamento de sistemas de produção de energia e de refrigeração.

Programa

Soluções reais Coeficientes de actividade e funções de excesso. Equações de coeficientes de actividade: Margules, Van Laar, Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. Equilíbrio líquido-vapor de misturas reais. Azeotropia. Equilíbrio líquido-líquido: sistemas imiscíveis e parcialmente miscíveis. Destilação de misturas com azeótropos e de líquidos imiscíveis. (Cap. 9*) Processos em fluxo Equações de balanço; Conservação da massa e da energia. Processos em fluxo e estado estacionário. Balanço de energia: Válvulas de expansão, Tubeiras, Coeficiente de Joule-Thomson. Turbinas, Permutadores de Calor, Bombas e Compressores. Processos em fluxo e regime transiente. Balanço de entropia. Produção de energia. Ciclos de Carnot e de Rankine. Eficiência. Ciclos de Rankine modificados. Refrigeração e Bombas de Calor. Ciclo de vaporização-compressão. Definição de COP. Trabalho em processos em fluxo. (Cap. 13) Termodinâmica molecular Teoria cinética dos gases, velocidades moleculares. Lei de distribuição de velocidades de Maxwell-Boltzmann. Colisões entre moléculas. Percurso livre médio. Lei de efusão de Graham. (Cap. 14) Termodinâmica estatística Distribuição de Maxwell-Boltzmann. Função de partição molecular. (Cap. 16) Princípio da equipartição de energia. Gases perfeitos: contribuições translacionais, rotacionais, vibracionais e electrónicas. (Caps. 17, 18, 19) Potencial intermolecular. Gases reais; Princípio dos estados correspondentes. (Cap. 22) Calor específico de sólidos. (Cap. 23) * Este número do capítulo refere-se ao do livro de texto Termodinâmica Aplicada (3ª. ed., 2011).