Apresentar os princípios básicos da termodinâmica e aplicações a processos característicos de Engenharia Química. Foco é dado em descrição de sistemas constituídos por substâncias puras.
Há duas abordagens nas quais a termodinâmica pode ser considerada. Uma envolve o cálculo das necessidades de calor e de trabalho, ou mais genericamente energia, para processos físicos e químicos, por exemplo, na determinação da conversão de calor em trabalho em vários tipos de dispositivos, no cálculo de fluxos de calor associados a reações químicas ou em variações de estados de um sitema. O segundo tipo de aplicação de cálculos termodinâmicos envolve a determinação das condições de equilíbrio para as reações químicas e para a transferência de espécies químicas entre fases diferentes. A 1ª abordagem trata de cálculos de balanços de massa e aplicação das 1ª e 2ª leis da termodinâmica, equanto a 2ª trata da determinação das condições de equilíbrio e estabilidade termodinâmica. O foco da disciplina é tratar com sistemas constituídos por substâncias puras, cujas propriedades são descritas por equações volumétricas de estado (relações PVT), além de tabelas e diagramas termodinâmicos que auxiliam no entendimento do comportamento volumétrico das mesmas.
Conceitos Básicos: Sistemas e Volume de Controle; Estado e Propriedades de uma Substância (volume específico, energia interna, entalpia, entropia); Graus de Liberdade; Estado de Equilíbrio; Calor e Trabalho; Processos e Ciclos; Propriedades Termodinâmicas de uma Substância Pura: Definição; Fases; Diagramas Termodinâmicos (Superfície PVT, diagramas PT, PV, PH e HS); Tabelas de Propriedades Termodinâmicas; Equações volumétricas de estado: Gás Ideal; Comportamento de Fluidos Reais (Fator de Compressibilidade, Estados correspondentes; Diagramas e correlações generalizadas, Equação Virial, Equações de Estado Cúbicas); Primeira Lei da Termodinâmica e Equação da Energia: Definições; Análise de Problemas e Técnicas de Solução; Sistemas fechados; Balanço de energia para um volume de controle; Processos em regimes permanente e transiente; Aplicações em Engenharia. Segunda Lei da Termodinâmica: Definições; Entropia; Balanço de Entropia e reversibilidade; Aplicações; Ciclos termodinâmicos: Ciclo de Carnot; Sistemas de Potência e Refrigeração; Relações Termodinâmicas: Grandezas e relações; Relações de Maxwell; Critérios de equilíbrio e estabilidade de fases; Equação de Clapeyron; Equações de Pressão de Vapor; Cálculo de Variação de Propriedades; Funções de afastamento. Fugacidade. Reações Químicas: Entalpia de Formação; Entalpia de Combustão; Calor de Reação; Aplicação da 1ª Lei a Sistemas com Reação.
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