Disciplina Discipline PQI5821
Termodinâmica para Engenharia Química
Chemical Engineering Thermodynamics

Área de Concentração: 3137

Concentration area: 3137

Criação: 14/03/2022

Creation: 14/03/2022

Ativação: 14/03/2022

Activation: 14/03/2022

Nr. de Créditos: 8

Credits: 8

Carga Horária:

Workload:

Docente Responsável:

Professor:

Pedro de Alcântara Pessoa Filho

Objetivos:

O objetivo da disciplina é apresentar os conceitos fundamentais da Termodinâmica Química necessários ao desenvolvimento de novos modelos para o estudo dos equilíbrios químico e de fases e à aplicação desses modelos na indústria química.

Objectives:

The objective of the course is to present the fundamental concepts of Chemical Thermodynamics, as the understanding of these concepts is required to the development of new models for the study of chemical and phase equilibria and to the application of these models in chemical industry.

Justificativa:

A Termodinâmica Química é um dos pilares da Engenharia Química. O entendimento de seus conceitos fundamentais e sua correta aplicação são essenciais para o desenvolvimento de modelos rigorosos de processos químicos. Esta disciplina visa a apresentar com profundidade os principais conceitos e aplicações da Termodinâmica Química, de modo a que o aluno possa tanto analisar criticamente técnicas e resultados experimentais relacionados ao equilíbrio químico e de fases quanto possa aplicar ou desenvolver modelos adequados para correlação desses resultados.

Rationale:

Chemical Thermodynamics is a core subject of Chemical Engineering: the understanding of its fundamental concepts and of their correct application are essential for the development of rigorous models of chemical processes. This course aims at presenting the main concepts and applications of Chemical Thermodynamics in depth, so that the student can critically analyze techniques and experimental results related to chemical and phase equilibria, as well as apply or develop adequate models to correlate these results.

Conteúdo:

1. Primeira e segunda leis da Termodinâmica. Calor, trabalho, energia interna e entalpia. Entropia. Reversibilidade, irreversibilidade e trabalho máximo. Energias de Helmholtz e Gibbs. 2. Cálculo de variações de propriedades termodinâmicas. Funções residuais. 3. Critérios de equilíbrio de fases. Potencial químico e fugacidade. 4. Descrição termodinâmica de misturas. Variações devidas à mistura. Propriedades parciais. Critérios de equilíbrio e estabilidade para misturas. Potencial químico e fugacidade de componentes em mistura. 5. Não-idealidade da fase líquida. Energia de Gibbs excedente e atividade. Convenções simétrica e assimétrica. 6. Cálculos diversos de equilíbrio de fases e equilíbrio químico.

Content:

1. First and Second Laws of Thermodynamics. Heat, work, internal energy, and enthalpy. Entropy. Reversibility, irreversibility, and maximum work. Helmholtz and Gibbs energies. 2. Evaluation of changes in thermodynamic properties. Residual functions. 3. Phase equilibrium criteria. Chemical potential and fugacity. 4. Thermodynamic description of mixtures. Property changes on mixing. Partial properties. Equilibrium and stability criteria for mixtures. Chemical potential and fugacity of components in mixture. 5. Liquid-phase non-ideality. Excess Gibbs energy and activity. Symmetric and asymmetric conventions. 6. Phase equilibrium and chemical equilibrium.

Forma de Avaliação:

Uma prova escrita.

Type of Assessment:

One written test.

Observação:

A disciplina é normalmente oferecida em português, mas poderá ser oferecida em inglês se houver solicitação nesse sentido.

Notes/Remarks:

The course is offered in Portuguese, but it can be offered in English upon request.

Bibliografia:

Sandler, S. I., Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics, 5th edition, John Wiley and Sons, 2016. Prausnitz, J. M., Lichtenthaler, R. N., Azevedo, E. G., Molecular Thermodynamics of Fluid Phase Equilibria, 3rd edition, Prentice Hall, 1999. Smith, J. M., Van Ness, H. C., Abbott, Michael M., Swihart, Mark T., Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 8th edition, McGraw-Hill Education, 2017 Artigos recentes dos periódicos científicos Fluid Phase Equilibria, Journal of Chemical and Engineering Data e The Journal of Chemical Thermodynamics, entre outros.

Bibliography:

Sandler, S. I., Chemical, Biochemical and Engineering Thermodynamics, 5th edition, John Wiley and Sons, 2016. Prausnitz, J. M., Lichtenthaler, R. N., Azevedo, E. G., Molecular Thermodynamics of Fluid Phase Equilibria, 3rd edition, Prentice Hall, 1999. Smith, J. M., Van Ness, H. C., Abbott, Michael M., Swihart, Mark T., Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 8th edition, McGraw-Hill Education, 2017 Artigos recentes dos periódicos científicos Fluid Phase Equilibria, Journal of Chemical and Engineering Data e The Journal of Chemical Thermodynamics, entre outros.

Tipo de oferecimento da disciplina:

Presencial

Class type:

Presencial