Os propósitos a que se destinam a disciplina foram organizados sob três enfoques. O primeiro deles consiste dos objetivos de atitude e busca despertar no estudante mudanças de conduta que o levem a tratar situações cotidianas à exercício da carreira de Engenheiro Ambiental a partir de uma abordagem lógica, processual e cartesiana. Seguem-se a estes os objetivos de conhecimento que tratam da absorção de conceitos necessários à avaliação de um processo partindo-se da análise dos fenômenos nele envolvidos. Destacam-se por fim os objetivos de habilidade, por meio dos quais pretende-se que o aluno estabeleça estruturas que lhe permitam depois estabelecer modelos matemático – derivados da aplicação de balanços de energia e do uso de equações empíricas – com vistas a propor soluções de fundo tecnológico que resultem em benefícios à sociedade sem ônus significantes para o ambiente.
Na tentativa de tornar mais efetiva a absorção de conceitos por parte dos estudantes, a disciplina foi estruturada na forma de três blocos temáticos interconectados. O Bloco 1apresenta conceitos fundamentais de Termodinâmica Clássica: definição de estado, propriedades termodinâmicas, estados e fases da matéria. Além disso, apresenta e discute a 1ª. Lei da Termodinâmica e trabalha balanços de energia a luz desse conceito em situações diversas. O Bloco 2 introduz o estudante no universo dos ciclos termodinâmicos para então introduzir a 2ª. Lei e o conceito de entropia, o que ocorre a partir da Desigualdade de Clausius. A partir daí a disciplina trata de Balanço de Entropia, Taxa de variação de Entropia para um volume de controle e Eficiência isentrópica de equipamentos. O Bloco 3 trata de temas relacionados a misturas de gases; comportamento de fluidos reais e equações de estado; relações termodinâmicas; reações químicas e equilíbrio químico.
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; Comportamento Volumétrico de Fluidos: Gás Ideal; Comportamento de Fluidos Reais (Fator de Compressibilidade, Regra dos 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; Máquinas térmicas e Ciclos termodinâmicos; Sistemas de Potência e Refrigeração; Misturas de Gases: Considerações Gerais; Misturas de Gases Ideais; Misturas gás-vapor; Misturas gasosas reais; Aplicações; Relações Termodinâmicas: Critérios de equlíbrio; Equação de Clapeyron; Equações de Pressão de Vapor; Relações de Maxwell; Cálculo de Variação de Propriedades; Reações Químicas: Entalpia de Formação; Entalpia de Combustão; Calor de Reação; Aplicação da 1ª Lei a Sistemas com Reação; Equilíbrio Químico.
Moran, Michael J.; Shapiro, Howard N., Fundamentals of Engineering Thermodynamics, 5th ed., John Wiley & Sons Ltd, 2006 Sontag, Richard E.; Borgnakke, Claus; Van Wylen, Gordon J., Fundamentals of Thermodynamics, 6th ed., John Wiley & Sons Ltd, 2003 Felder, Richard M., Rousseau, Ronald W., Elementary Principles of Chemical Process, 3rd ed., John Wiley & Sons Ltd, 2005 Himmelblau, David M.; Riggs, James B., Basic Principles and Calculations in Chemical Engineering, 8th ed., Prentice Hall, 2012 Smith, J. M., Van Ness, H. C., Abbott, M. M., Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, 7th ed., McGraw-Hill, 2004. Sandler, Stanley I., Chemical, Biochemical, and Engineering Thermodynamics, 4th ed., John Wiley & Sons, Inc, 2006 Valsaraj, Kaliat T., Elements of Environmental Engineering; Thermodynamics and Kinetics, 2nd ed., Lewis Publishers (CRC Press LLC), 2000 Poling, B. E.; Prausnitz, J. M.; O'Connell, J. P. The properties of gases and liquids, 5th edt., N. York, McGraw-Hill Book Co., 2001.