Nome da Atividade
TERMODINÂMICA
CÓDIGO
0090118
Carga Horária
68 horas
Tipo de Atividade
DISCIPLINA
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
CRÉDITOS
4
NOTA MÉDIA APROVAÇÃO
7
Ementa
Conceitos Básicos da Termodinâmica; A Primeira Lei da Termodinâmica; A Segunda Lei da Termodinâmica e Entropia; Potenciais Termodinâmicos, Relações de Maxwell e Relações Termodinâmicas Gerais; Mudanças de Estado Físico; Introdução à Termodinâmica na Linguagem das Variáveis Extensivas; Noções de Termodinâmica Estatística.
Objetivos
Objetivo Geral:
Proporcionar aos alunos conhecimentos básicos de termodinâmica, através de um tratamento rigoroso, formando a base para estudos nos campos das Ciências Exatas e Aplicadas.Conteúdo Programático
CONCEITOS BÁSICOS DA TERMODINÂMICA
Equilíbrio Termodinâmico
Variáveis de Equilíbrio: Variáveis Intensivas e Extensivas
Processos Termodinâmicos
Energia Interna, Trabalho e Calor
Modelo de Gás Ideal e sua Aplicação ao Ar Seco e Úmido. Noção de Temperatura Virtual. Introdução ao Uso de Cálculo em Várias Variáveis à Termodinâmica.
Elementos de Teoria Cinética dos Gases. Teorema da Equipartição e Distribuição das Velocidades Moleculares. Caminho Livre Médio.
Processos Quasestáticos e Reversíveis. Trabalho em Transformações Quasestáticas em Fluidos.
A PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
Experiência de Joule
A Primeira Lei da Termodinâmica e Aplicações
Calores Específicos, Entalpia
Processos Adiabáticos. Noção de Temperatura Potencial
A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA E ENTROPIA
Entropia e seu Significado Microscópico
Maximização da Entropia de um Universo e Equilíbrio Termodinâmico. Exemplos.
Máquinas Térmicas
Ciclo de Carnot. Teorema de Carnot
Enunciados de Kelvin e Clausius
Escala Termodinâmica de Temperaturas
Desigualdade de Clausius
POTENCIAIS TERMODINÂMICOS, RELAÇÕES DE MAXWELL E RELAÇÕES TERMODINÂMICAS GERAIS
Funções de Gibbs, Helmholtz, Entalpia e Potencial Químico
Interpretação Física das Funções Termodinâmicas e de suas Variações
Relações de Maxwell
Relações Termodinâmicas Gerais
MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO
Caracterização dos Estados Físicos
Diagramas de Fase e Leis das Mudanças de Fase
Transições de Fase sem Calor Latente
Equação de Clausius-Clapeyron
INTRODUÇÃO À TERMODINÂMICA NA LINGUAGEM DAS VARIÁVEIS EXTENSIVAS
- Função U (S, V, N) e Postulados sobre seu Comportamento
- Relações de Euler e Conseqüências da Extensividade de U (S, V, N)
- Potenciais Termodinâmicos como Transformações de Legendre
NOÇÕES DE TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA
- Probabilidade Termodinâmica e Entropia, Noção de Funções de Partição
- Aplicações Simples
Equilíbrio Termodinâmico
Variáveis de Equilíbrio: Variáveis Intensivas e Extensivas
Processos Termodinâmicos
Energia Interna, Trabalho e Calor
Modelo de Gás Ideal e sua Aplicação ao Ar Seco e Úmido. Noção de Temperatura Virtual. Introdução ao Uso de Cálculo em Várias Variáveis à Termodinâmica.
Elementos de Teoria Cinética dos Gases. Teorema da Equipartição e Distribuição das Velocidades Moleculares. Caminho Livre Médio.
Processos Quasestáticos e Reversíveis. Trabalho em Transformações Quasestáticas em Fluidos.
A PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA
Experiência de Joule
A Primeira Lei da Termodinâmica e Aplicações
Calores Específicos, Entalpia
Processos Adiabáticos. Noção de Temperatura Potencial
A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA E ENTROPIA
Entropia e seu Significado Microscópico
Maximização da Entropia de um Universo e Equilíbrio Termodinâmico. Exemplos.
Máquinas Térmicas
Ciclo de Carnot. Teorema de Carnot
Enunciados de Kelvin e Clausius
Escala Termodinâmica de Temperaturas
Desigualdade de Clausius
POTENCIAIS TERMODINÂMICOS, RELAÇÕES DE MAXWELL E RELAÇÕES TERMODINÂMICAS GERAIS
Funções de Gibbs, Helmholtz, Entalpia e Potencial Químico
Interpretação Física das Funções Termodinâmicas e de suas Variações
Relações de Maxwell
Relações Termodinâmicas Gerais
MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO
Caracterização dos Estados Físicos
Diagramas de Fase e Leis das Mudanças de Fase
Transições de Fase sem Calor Latente
Equação de Clausius-Clapeyron
INTRODUÇÃO À TERMODINÂMICA NA LINGUAGEM DAS VARIÁVEIS EXTENSIVAS
- Função U (S, V, N) e Postulados sobre seu Comportamento
- Relações de Euler e Conseqüências da Extensividade de U (S, V, N)
- Potenciais Termodinâmicos como Transformações de Legendre
NOÇÕES DE TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA
- Probabilidade Termodinâmica e Entropia, Noção de Funções de Partição
- Aplicações Simples
Bibliografia
Bibliografia Básica:
- FINN, C.B.P. Thermal Physics. London: Chapman and Hall, 1993.
- ZEMANSKY, Mark W. Calor e Termodinâmica. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois, 1978.
- FERMI, E. Thermodynamics. New York: Dover, 1936.
Bibliografia Complementar:
- CALLEN, Herbert B. Thermodynamics and na Introduction to Thermostatistics, Second Edition. New York: John Wiley & Sons, 1985.
- SALINAS, S.R.A. Introdução à Física Estatística. São Paulo: Edusp, 1997.
- WALLACE, J. M., HOBBS, P.V., Atmospheric Science, An Introductory Survey. Academic Press, San Diego, 1977.