Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Campus Pato Branco
PLANO DE ENSINO
CURSO 204 – Engenharia Mecânica
MATRIZ
509
Resolução n°154/09 – COEPP.
Resolução n°33/11 – COGEP.
FUNDAMENTAÇÃO LEGAL
Autorização: Portaria nº 398 de 20 de Abril de 2010.
Reconhecimento: Portaria nº 23 de 12 de Março de 2012.
DISCIPLINA/UNIDADE CURRICULAR
Termodinâmica 1
CÓDIGO PERÍODO
TD24MC
4º
AT
51
AP
00
CARGA HORÁRIA
APS AD APCC
Total
03
00
00
54 aulas 45 horas
AT: Atividades Teóricas, AP: Atividades Práticas, APS: Atividades Práticas Supervisionadas, AD: Atividades a Distância, APCC: Atividades
Práticas como Componente Curricular.
PRÉ-REQUISITO
EQUIVALÊNCIA
Física 2.
TD34PE (486).
OBJETIVOS
Abordar os princípios e as equações básicas da Termodinâmica Clássica. Desenvolver o entendimento para fundamentar o
estudo subsequente de suas aplicações na engenharia.
EMENTA
Conceitos fundamentais; propriedades de uma substância pura; trabalho e calor; primeira lei da termodinâmica; segunda lei da
termodinâmica; entropia.
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO
ITEM
EMENTA
CONTEÚDO
Escopo da Termodinâmica.
Sistema termodinâmico e volume de controle.
Estado e propriedades de uma substância.
Processos e ciclos.
Dimensões e unidades.
Energia.
Volume específico e densidade.
Pressão.
Igualdade de temperatura.
Lei zero da termodinâmica.
Escalas de temperatura.
1
CONCEITOS FUNDAMENTAIS
2
Substância pura.
Equilíbrio entre fases vapor-líquida-sólida para uma substância pura.
Propriedades independentes de uma substância pura.
PROPRIEDADES DE UMA SUBSTÂNCIA PURA Tabelas e propriedades termodinâmicas.
Comportamento p-v-T dos gases ideais.
Fator de compressibilidade.
Equação de estado.
3
4
TRABALHO E CALOR
Definição de trabalho.
Unidades de trabalho e calor.
Trabalho realizado na fronteira móvel de um sistema simples
compressível.
Definição de calor.
Comparação entre calor e trabalho.
PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
Primeira lei da termodinâmica para um sistema que percorre um
ciclo.
Primeira lei da termodinâmica para uma mudança de estado num
sistema.
Energia interna.
Entalpia.
Calores específicos a volume e a pressão constantes.
Energia interna, entalpia e calor específico de gases ideais.
Equação da primeira lei em termos de taxas.
Conservação da massa.
Primeira lei da termodinâmica aplicada a volumes de controle.
5
6
SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA
Motores térmicos e refrigeradores.
Formulação da segunda lei da termodinâmica em termos de ciclos.
Enunciados da segunda lei.
Processos reversíveis e irreversíveis.
Ciclo de Carnot.
Escala termodinâmica de temperatura.
Máquinas térmicas reais versus ideais.
ENTROPIA
Desigualdade de Clausius.
Entropia para uma substância pura.
Variação da entropia em processos reversíveis.
Duas relações termodinâmicas importantes.
Variação de entropia num sólido ou líquido.
Variação de entropia num gás ideal.
Processo politrópico reversível para um gás ideal.
Variação de entropia do sistema durante um processo irreversível.
Geração de entropia.
Princípio do aumento de entropia.
Equação da taxa de variação de entropia.
Segunda lei da termodinâmica aplicada a volumes de controle.
PROCEDIMENTOS DE ENSINO
AULAS TEÓRICAS E ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS.
PROCEDIMENTOS DE AVALIAÇÃO
Considerar-se-á aprovado na disciplina, o aluno que tiver freqüência igual ou superior a 75% e nota final (NF) igual ou superior a 6,0.
REFERÊNCIAS
Referencias Básicas:
MORAN, M.J.; SHAPIRO, H.N. Princípios de Termodinâmica para Engenharia. Rio de Janeiro: Editora LTC, 2002.
BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R.E. Fundamentos da Termodinâmica. 7ª ed. São Paulo: Editora Edgar Blücher, 2009.
ÇENGEL, Y.A.; BOLES, M.A. Termodinâmica. 4ª ed. São Paulo: Editora McGraw-Hill, 2006.
Referências Complementares:
SCHMIDT, F.W.; HENDERSON, R.E.; WOLGEMUTH, C.H. Introdução às Ciências Térmicas : termodinâmica, mecânica dos fluidos e
transferência de calor. 2ª ed. São Paulo: Editora Edgar Blücher, 1996
ABBOTT, M.M.; VAN NESS, H.C. Termodinâmica. Lisboa: Editora McGraw-Hill, 1992.
LEVENSPIEL, O. Termodinâmica Amistosa para Engenheiros. São Paulo: Editora Edgar Blücher, 2002.
MORAN,M.J.; SHAPIRO, H.N.; MUNSON, B.R.; DEWITT, D.P. Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos. 1ª ed. Rio de Janeiro:
Editora LTC, 2005.
SONNTAG, R.E.; BORGNAKKE, C. Introdução à Termodinâmica para Engenharia. Rio de Janeiro: LTC, 2003.