Disciplina Termodinâmica

Esta unidade curricular faz parte do plano curricular da presente licenciatura, cujos conceitos lecionados são importantes para a aquisição de conhecimentos das unidades curriculares subsequentes. Pretende-se nesta unidade dotar os alunos de conhecimentos fundamentais da termodinâmica e transferência de calor. Serão desenvolvidos os princípios básicos da termodinâmica e a sua formulação matemática, bem como algumas das principais aplicações. Mais especificamente, serão dados os conceitos relacionados com as substâncias puras, as 1ª e 2ª leis da termodinâmica e os ciclos de potência e refrigeração. Serão também abordadas as noções básicas sobre os processos de transferência de calor.

Não aplicável

UNIDADES E CONVERSÕES.   CONCEITOS: Sistema termodinâmico. Estado e transformações. Formas de energia. Calor específico.   SUBSTÂNCIAS PURAS: comportamento e propriedades de uma substância pura; equação de estado de gases perfeitos   1ª LEI DA TERMODINÂMICA: transferência de energia sob a forma de calor e de trabalho; balanços de energia; energia interna e entalpia   2ª LEI E ENTROPIA: motores térmicos; enunciado de Kelvin-Planck; eficiência das máquinas térmicas; processos reversíveis. Ciclo de Carnot; qualidade da energia. Desigualdade de Clausius; entropia.   CICLOS DE POTÊNCIA E DE REFRIGERAÇÃO: ciclos de Rankine, Otto e Brayton; ciclo de refrigeração por compressão de vapor; bomba de calor   TRANSFERÊNCIA DE CALOR: Condução: Lei de Fourier; condutibilidade e resistência térmica. Convecção: Lei de Newton do arrefecimento; coeficiente de transferência por convecção. Radiação: Lei de Stefan-Boltzmann; coeficiente global de transferência de calor. 

Não obstante o caráter fundamental das matérias envolvidas nesta UC, bem como a perspetiva clássica com que são abordadas, recorrer-se-á sempre que possível a metodologias de ensino inovadoras, nomeadamente a Aprendizagem Baseada em Problemas (ABP).

Çengel, Yunus e Boles, Michael, Termodinâmica, 7ª Edição, São Paulo, McGraw-Hill, 2013, ISBN 978-8580552003 Incropera, F. P., Dewitt, D. P., Bergamn, T.L., Lavine, A. S. (2008). Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 6ª edição, GEN, LTC. Textos de apoio a fornecer ao longo das sessões.