Termodinâmica Aplicada

Cód.: EME00528L

6 ECTS

Duração: 15 semanas/156 horas

Área Científica: Engenharia Mecânica

Língua(s) de lecionação: Português

Língua(s) de apoio tutorial: Português

Objetivos de Desenvolvimento Sustentável

Erradicar a fome - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.

Educação de qualidade - Assegurar a educação inclusiva, e equitativa e de qualidade, e promover oportunidades de aprendizagem ao longo da vida para todos.

Energias renováveis e acessíveis - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.

Produção e consumo sustentáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.

Ação climática - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos (*).

Objetivos de Aprendizagem

Fornecer aos estudantes conhecimentos básicos de termodinâmica que serão utilizados noutras UCs dos cursos
que frequentam. No final do curso os alunos, perante a necessidade de obtenção de um valor de uma dada
propriedade deverão saber qual a tabela a utilizar e o procedimento necessário para obter o valor pretendido e
saber identificar o estado físico do sistema. No final da UC os alunos deverão saber fazer balanços de energia em
sistemas fechados ou abertos, sabendo utilizá-los em situações concretas. Com os conhecimentos aprendidos os
alunos deverão saber fazer a análise de sistemas como, por exemplo, uma central de potência a vapor.

Conteúdos Programáticos

1 - Conceitos básicos
Sistemas. Sistemas fechados e sistemas abertos. Propriedades de um sistema. Volume específico. Pressão.
Temperatura. Estado de equilíbrio. Processos e ciclos.
2 Energia e 1ª Lei da Termodinâmica
Revisões sobre energia mecânica. Trabalho, energia, calor. Balanço de energia em sistemas fechados. Análise
energética de ciclos.
3 Cálculo de propriedades. Tabelas
Introdução. Relação P-v-T. Diagramas. Mudança de fase. Obtenção de propriedades termodinâmicas utilizando
tabelas. Balanço de energia. Calores específicos. Compressibilidade. Gás ideal. Balanço de energia em gases
ideais.
4 Sistemas abertos
Conservação e balanço de massa. Conservação de energia. Exemplos em regime estacionário. Regime transiente.
5 Segunda lei da Termodinâmica
Ciclo de Carnot. Entropia. Variação de entropia. Balanço de entropia em sistemas fechados.
6 Sistemas de potência a vapor
Introdução. Ciclo ideal de Rankine. Comparação com o Ciclo de Carnot

Métodos de Ensino

Aulas teóricas e teórico-práticas onde os alunos utilizarão os conhecimentos adquiridos nas aulas teóricas através da resolução de problemas. Dois trabalhos laboratoriais onde os alunos realizarão medições e análise dos dados respetivos com elaboração de relatórios.

Avaliação

Os elementos de avaliação são classificados utilizando o intervalo [0,20].

Avaliação contínua (2 testes com igual peso) e 2 trabalhos laboratoriais (com igual peso) ou por exame final, de acordo com o Regulamento Académico da Universidade de Évora.

O resultado final (numérico) da avaliação é obtido por média em que a nota laboratorial corresponde a 15% e 85% para os testes escritos.

Bibliografia

- Moran, Shapiro, Boettner e Bailey. Principles of Engineering Thermodynamics. John Wiley & sons.
- Paulo Coelho. Tabelas de Termodinâmica. LIDEL Edições Técnicas.
- Çengel,Y. A. e Boles, M. A. Termodinâmica. Mc Graw Hill (Existem várias edições).
- Acetatos (PDF) de todas as aulas teóricas.
- Protocolos para os trabalhos práticos.