PROGRAMA DE ENSINO CÓDIGO DISCIPLINA PERÍODO IDEAL PRÉ-REQUISITO CO-REQUISITO ANUAL SEMESTRAL NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA

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1 PROGRAMA DE ENSINO UNIDADE UNIVERSITÁRIA: UNESP CÂMPUS DE ILHA SOLTEIRA CURSO: ENGENHARIA MECÂNICA (Resolução UNESP n O 74/ Currículo: 4) HABILITAÇÃO: OPÇÃO: DEPARTAMENTO RESPONSÁVEL: ENGENHARIA MECÂNICA CÓDIGO DISCIPLINA PERÍODO IDEAL MEC0933 Termodinâmica I 3ª/5 o OBRIGATORIA/ OPTATIVA/ ESTÁGIO PRÉ-REQUISITO CO-REQUISITO ANUAL SEMESTRAL Obrigatória Cálculo II Física II 1º SEM. ( X ) 2º SEM. ( X ) CRÉDITOS CARGA HORÁRIA TOTAL DISTRIBUIÇÃO DA CARGA HORÁRIA TEÓRICA PRÁTICA TEÓRICO- PRÁTICA OUTRAS AULAS TEÓRICAS NÚMERO MÁXIMO DE ALUNOS POR TURMA AULAS PRÁTICAS AULAS TEÓRICO- PRÁTICAS OUTRAS OBJETIVOS: (ao término da disciplina o aluno deverá ser capaz de...) Conhecer e aplicar corretamente as leis fundamentais da conservação da massa, da energia e da geração irreversível de entropia a quaisquer sistemas e/ou processos termodinâmicos, contendo uma única substância pura, com ou sem mudanças de fase.

2 CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) 1. Introdução O objeto da Termodinâmica Exemplos de aplicação da Termodinâmica 2. Conceitos básicos e definições O sistema termodinâmico e o volume de controle Pontos de vista macroscópico e microscópico Estado e propriedade de uma substância Processos e ciclos Dimensões e unidades Volume específico, massa específica Pressão Temperatura - Lei zero da termodinâmica Escalas de temperatura 3. Propriedades de uma substância pura Substância pura Equilíbrio de fases vapor-líquido-sólido numa substância pura Propriedades independentes variáveis de uma substância pura Equações de estado para a fase vapor de uma substância simples compressível Avaliação de propriedades termodinâmicas - Tabelas de propriedades Superfícies termodinâmicas 4. Primeira Lei da Termodinâmica Trabalho Trabalho adiabático: energia Trabalho realizado por uma substância simples compressível Outras formas de trabalho Calor Primeira Lei da Termodinâmica 5. Aplicações da Primeira Lei da Termodinâmica A Primeira Lei da Termodinâmica A Primeira Lei da Termodinâmica para processos de mudança de estado Energia interna e entalpia Os calores específicos a volume constante e a pressão constante Energia interna, entalpia e calor específico de gases perfeitos Equação da Primeira Lei em termos de fluxo Conservação da massa Relação entre a formulação de sistema e volume de controle A Primeira Lei da Termodinâmica para o volume de controle Processos em regime permanente Processos de estrangumento - Coeficiente de Joule Thompson Processos em regime uniforme com escoamento uniforme 6. Segunda Lei da Termodinâmica Motores térmicos e refrigeradores Segunda Lei da Termodinâmica O processo reversível Causas de irreversibilidade em processos Ciclo de Carnot Dois teoremas sobre o ciclo de Carnot 2

3 6.7 - Temperatura Termodinâmica CONTEÚDO PROGRAMÁTICO: (Título e descriminação das Unidades) Continuação 7. Entropia Desigualdade de Clausius Entropia - uma propriedade termodinâmica Entropia de substância reversível Relação entre a primeira e a segunda lei da termodinâmica Variação de entropia em processos irreversíveis Trabalho perdido Princípio do aumento de entropia Variação da entropia de um gás-perfeito Processo politrópico reversível para um gás perfeito A segunda lei da termodinâmica para o volume de controle O processo reversível em regime permanente Princípio do aumento de entropia para o volume de controle Condições ideais e reais de funcionamento de máquinas: eficiência 8. Combinação da Primeira e da Segunda Lei Conceito de Trabalho Reversível para Sistema e Volume de Controle 8.2 Disponibilidade (Exergia) e Irreversibilidade (Trabalho Perdido) de Fluxo e Não Fluxo Rendimento e Eficiência pela Segunda Lei METODOLOGIA DE ENSINO: O curso será ministrado através de aulas expositivas utilizando o quadro negro e/ou 3

4 retroprojetor, projetor de multimídia e computador. PODERÁ SER INCLUÍDO ESTÁGIO DE DOCÊNCIA. BIBLIOGRAFIA BÁSICA E COMPLEMENTAR: (de tal forma que as primeiras sejam concisas e dêem conta do conteúdo programático das disciplinas) BÁSICA: VAN WYLEN, G.L., SONNTAG, R.E. & BORGNAKKE, C., Fundamentos da Termodinâmica Clássica, Ed. Edgard Blücher Ltda., 4 a edição, COMPLEMENTAR: YUNUS A. CENGEL, MICHAEL A. BOLES, Termodinâmica, McGraw-Hill Ltda, 5 a ed., 2006 ZEMANSKY, M.W., Calor e Termodinâmica, Ed. Guanabara Dois, 5 a ed., MORAN, M.J. & SHAPIRO, H.N., Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons, Inc., CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO DA APRENDIZAGEM: A avaliação do rendimento escolar será feita através das seguintes modalidades: a) provas e avaliações realizadas em classe; b) trabalhos, projetos, seminários e ou atividades de laboratório. A média final MF será obtida pela relação: onde: MF = 0,3 MT + 0,7 MP MP = Média de provas e avaliações realizadas; MT = Média de trabalhos, projetos e seminários. Para aprovação, MF = 5,0 Haverá período de recuperação (aplicação de uma prova final) EMENTA: (Tópicos que caracterizam as unidades do programa de ensino) Conceitos e Definições. Propriedades de uma substância pura. Trabalho e Calor. Primeira e 4

5 Segunda Lei da Termodinâmica. Entropia. Exergia. APROVAÇÃO: CONSELHO DE DEPARTAMENTO Aprovado em reunião de 07/11/ Prof. Dr. André Luiz Seixlack Chefe do Depto de Engenharia Mecânica CONSELHO DE CURSO CONGREGAÇÃO 5