Nome da Disciplina
TERMODINÂMICA
CÓDIGO
0090110
Carga Horária
68 horas
Atividade Complementar
Não
Periodicidade
Semestral
Unidade responsável
CRÉDITOS
4
CARGA HORÁRIA TEÓRICA
4
CARGA HORÁRIA OBRIGATÓRIA
4
FREQUÊNCIA APROVAÇÃO
75%
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.

 

Objetivos Específicos:

Dar o embasamento para o prosseguimento de estudos posteriores em Física.

Conteúdo Programático

Unidade 1: Conceitos básicos da termodinâmica.
Conceito de temperatura. Escalas e medida de temperatura. Equilíbrio Termodinâmico.
Diagrama pVe pVTpara substâncias puras. Equação de estado.
Mudança de estado diferencial. Quantidades intensivas e extensivas.
Trabalho mecânico. Processo quase-estático e o cálculo do trabalho.

Unidade 2: Calor e primeira lei. Gás ideal.
Trabalho e calor. Trabalho adiabático e a formulação da primeira lei da termodinâmica.
Energia interna e forma diferencial da primeira lei.
Capacidades caloríficas e sua medida.
Processos de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Equação de estado de um gás ideal. Energia interna de um gás ideal.
Capacidade calorífica de um gás ideal. Processo adiabático de um gás ideal.

Unidade 3: Segunda lei, reversibilidade e entropia.
Máquinas térmicas e o enunciado da segunda lei da termodinâmica.
Reversibilidade e irreversibilidade. Ciclo de Carnot e o teorema de Carnot.
Desigualdade de Clausius. Entropia de um gás ideal. Diagrama TS.
Entropia e seu Significado Microscópico.
Maximização da Entropia de um Universo e Equilíbrio Termodinâmicos.

Unidade 4: Potenciais termodinâmicos, relações de Maxwell e mudanças de estado físico.
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.
Funções de Gibbs, Helmholtz, Entalpia e Potencial Químico.
Relações de Maxwell. Relações Termodinâmicas Gerais.
Caracterização dos Estados Físicos. Diagramas de Fase e Leis das Mudanças de Fase. Transições de Fase sem Calor Latente.

Unidade 5: Noções de Termodinâmica Estatística.
Principíos fundamentais.
Distribuição de equilíbrio.
Função de partição.
Equipartição de energia.
Interpretação estatística de trabalho e calor.
Desordem, entropia e informação.

Bibliografia

Bibliografia Básica:

  • ZEMANSKY, Mark W. Calor e Termodinâmica. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois, 1978.
  • CALLEN, Herbert B. Thermodynamics and anIntroduction to Thermostatistics, Second Edition. New York: John Wiley &Sons, 1985
  • FINN, C. B. P.Thermal physics.2. ed. Cheltenham: Stanley Thornes, 1998. 256 p.

Bibliografia Complementar:

  • FERMI, E. Thermodynamics. New York: Dover, 1936.
  • SALINAS, S.R.A. Introdução à Física Estatística. São Paulo: Edusp, 1997.
  • IENO, Gilberto; NEGRO, Luiz. Termodinâmica. São Paulo: Prentice Hall, 2004. 227 p.
  • BORGNAKKE, Claus Sonntag, Richard E. Fundamentos da termodinâmica.São Paulo: Edgard Blucher, 2009. 659 p. (Série Van Wylen) ISBN 9788521204909
  • VAN WYLEN, Gordon Y. Fundamentos da termodinâmica clássica.2. ed. São Paulo: Edgard Blucher, 1976. 565 p.

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