Aprendizado e treinamento da aplicação das leis da termodinâmica às transformações (reações químicas e transformações de fase) de interesse nas Engenharias Metalúrgica e de Materiais. Desenvolver habilidade de cálculo e de interpretação do equílibrio de sistemas unitários e binários.
Primeiro Princípio. Balanço Térmico. Segundo Princípio. Potenciais Termodinâmicos. Introdução à Termodinâmica Estatística. Sistemas abertos / heterogêneos. Equilíbrio das fases gasosas. Equilíbrio das fases condensadas: Atividade Raoultiana. Atividade Henriana. Diagramas de Equilíbrio - sistemas binários. Efeitos da radiação ionisantes e não ionisante
Introdução e Definições. Princípio Zero e Primeiro Princípio. Aplicações das funções Energia Interna, Entalpia, Calor, Trabalho e Capacidade Térmica. Definição de Calor de Transformação, de Calor de Formação e de Calor de Reação. Balanço Térmico. Segundo Princípio. Aplicações da função Entropia. Potenciais Termodinâmicos. Equação de Clausius-Clapeyron. Equação de Gibbs-Helmholtz. Diagrama de Equilíbrio para Sistemas Unitários. Introdução à Termodinâmica Estatística. Sistemas abertos / heterogêneos: Potencial Químico. Grandezas Molares. Equação de Gibbs-Duhem. Equilíbrio das fases gasosas - sistemas simples e complexos. Equilíbrio das fases condensadas: Atividade Raoultiana. Desvios da idealidade. Lei de Henry. Soluções Regulares. Generalização da constante de equilíbrio. Diagrama de Richardson-Ellingham. Atividade Henriana. Diagrama de Equilíbrio - sistemas binários: Curvas de Energia Livre em função da composição e temperatura, Transformação espinodal, Metaestabilidade. Efeitos da radiação ionizante e não-ionizante: hidrólise da água em reatores nucleares
1. DeHOFF, R. T. Thermodynamics in Materials Science, McGraw-Hill, New York, 1993. 2. GASKELL, D. R. Introduction to the Thermodynamics of Materials, Washington, DC, Taylor & Francis, 3rd Ed., 1995. 3. CAVALLANTE, F. L.; LÚCIO, A. Físico-Química Metalúrgica - ABM, São Paulo, 1984 (5°. impressão). 4. David M. Bartels “Comment on the possible role of the reaction H + H2O → H2 + OH in the radiolisis of water at high temperatures” na revista “Radiation physics and chemistry”, volume 78, 2009, páginas 191 a 194 Bibliografia Complementar (Complement): 1. LUPIS, Ch.P. Chemical Thermodynamics of Materiais. News York, North-Holland, 1983. 2. GASKELL, D. R. Introduction to Metallurgical Thermodynamics, Tokyo, Mc-Graw-Hill Kogakusha, 1973. 3. ROSENQVIST, T. Principles of Extractive Metallurgy. Tokyo, MacGraw-Hill Kogakusha, LTD., 1974. 4. BODSWORTH, C.; APPLETON, A. S. Problems in Applied Thermodynamics. London, Longmans, 1965. 5. JOHNSON, Donald L.; STRACHER, Glenn B. Thermodynamic Loop Applications in Materials Systems. 1. edition, TMS, Warrendale, Pennsylvania, v. 1 e v. 2, 1995. 6. DARKEN, L.S. and GURRY, R.W. Physical Chemistry of Metals, News York, McGraw-Hill, 1953. 7. RAGONE, David V. Thermodynamics of Materials, v. I e v. II, John Wiley & Sons, Inc. - MIT, New York. 1995. 8. GORDON, P. Principles of Phase Diagrams in Materials Systems, New York, McGraw Hill, 1986.