Termodinâmica I

Objetivos

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 definição/ identificação/estudo de sistemas e volumes de controlo com os seus processos termodinâmicos de transformação, envolvendo a lei de conservação de massa, as duas Leis da Termodinâmica e as propriedades das substâncias envolvidas na transformação.

Programa

Conceitos Introdutórios e Definições: sistemas abertos e fechados (sistemas e volumes de controlo).Variáveis termodinâmicas: Intensivas/Extensivas. Processo e equilíbrio termodinâmico.
Substâncias: Propriedades das substâncias puras e equações de estado. O modelo de gás ideal e real. Fluídos com mudança de fase.
Lei da Conservação de massa. A Primeira Lei da Termodinâmica. Formas de transferência de energia. A Segunda lei da Termodinâmica e corolários. A Entropia: Desigualdade de Clausius e definição de entropia. Processos reversíveis e irreversíveis. Rendimento isentrópico. Teorema de Transporte de Reynolds: A relação entre sistemas fechados e abertos.
Equação Fundamental da substância: Relações matemáticas e de Maxwell, Relação entre as propriedades termodinâmicas e assuas derivadas. Ciclos Termodinâmicos : Carnot, Rankine, Brayton, refrigeração e bomba de calor, Otto e Diesel. Breve introdução à termodinâmica estatística

Métodos de Ensino

O ensino da disciplina é suportado por aulas teóricas e praticas onde a exposição da matéria é secundada por exemplos práticos, pretendendo assim fomentar a aprendizagem baseada em resolução de problemas, reforçando-se a componente prática, a aprendizagem activa, o trabalho autónomo e a responsabilização do estudante. Adicionalmente, a natureza do assunto que está a ser abordado é alvo de uma contextualização e enquadramento nos estudos dos problemas societais e dos processos industriais.
O modelo de avaliação incorpora elementos de avaliação contínua no âmbito da aprendizagem ativa compatível com a redução significativa do peso de avaliação por exame. Avaliação contínua com quatro mini-testes e um exame final (50%+50%). Nota Finalsuperior a 17v/20v o aluno pode ir à oral (ou a nota é reduzida a 17v/20v)

Bibliografia

"Fundamentals of Engineering Thermodynamics", M.J. Moran , H. N. Shapiro, D. D. Boettner and M. B. Bailey John Wiley & Sons, Inc, ----, John Wiley & Sons, Inc

Método de Avaliação

• Exame - 50 %
• Mini Testes - 50 %