Plano de Ensino. Ementa. Objetivo geral

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1 Curso: MEC-BAC - Bacharelado em Engenharia Mecânica Departamento: DEM - Engenharia Mecânica Disciplina: TERMODINÂMICA Código: TER0001 Carga horária: 108 Período letivo: 2015/1 Professor: Julio Miranda Pureza Contato: julio.pureza@udesc.br Ementa Conceitos e definições. Propriedades termodinâmicas de uma substância pura. Trabalho e calor. Primeira lei da termodinâmica. Segunda lei da termodinâmica. Entropia. Irreversibilidade e disponibilidade. Ciclos termodinâmicos. Misturas e soluções. Objetivo geral Apresentar os conceitos básicos de Termodinâmica Clássica segundo o ponto de vista da aplicação em problemas de Engenharia. Objetivo específico - Apresentar os conceitos básicos de Termodinâmica Clássica; - Caracterizar o estado de um sistema em termos de propriedades características; - Definir Calor e Trabalho; - Apresentar e aplicar a Primeira Lei da Termodinâmica em sistemas e volumes de controle; - Apresentar e aplicar a Segunda Lei da Termodinâmica em sistemas e volumes de controle; - Aplicar os conceitos de Termodinâmica em sistemas de potência e refrigeração. - Estudar sistemas com mistura de gases; - Apresentar os conceitos de Irreversibilidade e Disponibilidade. Introdução: Visão geral da disciplina 1ª e 2ª Lei da Termodinâmica, aplicações Capítulo 2 - CONCEITOS BÁSICOS Sistema e volume de controle, unidades, ciclos termodinâmicos, volume e massa específica, pressão. Conceitos Fundamentais: fase, estado, estado de equilíbrio, processo. Equilíbrio entre fases Interpolação Ponto triplo e ponto crítico. Determinação de propriedades termodinâmicas Superfícies termodinâmicas Fator de compressibilidade Equação de estado

2 Fator de compressibilidade Formas de transferência de calor Trabalho em função da força externa 1ª LT para sistemas percorrendo ciclo 1ª LT para sistemas em processo com mudança de estado energia interna específica Entalpia Calor específico a pressão e volume constante 1ª LT para sistemas em termos de taxa 1ª AVALIAÇÃO Capítulo 6-1ª LEI DA TERMODINÂMICA PARA VOLUME DE CONTROLE 1ª LT para volume de controle Regime permanente: aplicação para turbina, bocal/difusor, restrição, bomba/compressor Enunciados Processo reversível Irreversibilidades Ciclo de Carnot Teoremas sobre o ciclo de Carnot Rendimentos de ciclo ideal e real Desigualdade de Clausius Entropia - uma propriedade Variação de entropia num processo reversível Relações de Gibbs Variação de entropia em sólido e líquido Variação de entropia para um gás ideal Variação de entropia num processo irreversível

3 Equação da entropia em forma de taxa 2ª Lei da Termodinâmica em regime permanente para volume de controle 2ª Lei da Termodinâmica em regime transiente Trabalho em processo reversível Eficiência de dispositivos Equação de Bernoulli Ciclo Rankine Aspectos sociais, políticos, ambientais e culturaos dos sistemas de produção de energia Ciclo Rankine com reaquecimento Ciclo Rankine regenerativo Afastamentos do ciclo ideal em relação ao ciclo real Sistemas de refrigeração 2ª AVALIAÇÃO Fluidos refrigerantes Buracano na camada de ozônio e efeito estufa Ciclo Brayton Motores a combustão Ciclo Otto Ciclo Diesel Ciclo Diesel

4 Mistura de gases Modelo e Lei de Dalton. Temperatura de Orvalho. Umidade Relativa Conceitos básicos. Umidade absoluta e relativa. Aplicações Primeira lei da termodinâmica para misturas Capítulo 10 - IRREVERSIBILIDADE Irreversibilidade Exemplos de aplicação Capítulo 10 - IRREVERSIBILIDADE Aplicação para sistemas Aplicação para regime transiente em volume de controle Capítulo 10 - DISPONIBILIDADE Disponibilidade Eficiência baseada na segunda lei da termodinâmica 3ª AVALIAÇÃO Revisão para o exame Capítulo 6-1ª LEI DA TERMODINÂMICA PARA VOLUME DE CONTROLE Revisão para a Primeira Avaliação Revisão para a Segunda Avaliação Capítulo 10 - IRREVERSIBILIDADE e DISPONIBILIDADE Revisão para a Terceira Avaliação

5 Região de saturação: título, líquido saturado, vapor saturado Geração de entropia Princípio do aumento da entropia Influência da pressão e temperatura no rendimento térmico Carta Psicrométrica Aulas teóricas e expositivas Metodologia 3 avaliações individuais escritas de mesmo peso Sistema de avaliação Bibliografia básica VAN WYLEN, G.J.; SONNTAG, R.E.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinâmica. 6. ed. São Paulo: Edgard Blücher, Bibliografia complementar MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, POTTER, C.M.; SCOTT, E.P. Termodinâmica. São Paulo: Thomson Learning, Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada A Resolução nº 018/2004-CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada. Segundo esta resolução, o aluno que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelos professores, poderá solicitar segunda chamada de provas na Secretaria Acadêmica através de requerimento por ele assinado, pagamento de taxa e respectivos comprovantes, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização de cada prova, sendo aceitos pedidos, devidamente comprovados, motivados por: I - problema de saúde, devidamente comprovado, que justifique a ausência; II - doença de caráter infecto-contagiosa, impeditiva do comparecimento, comprovada por atestado médico reconhecido na forma da lei constando o Código Internacional de Doenças (CID); III - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros;