Universidade Lusófona do Porto

Termodinâmica e Fenómenos de Transferência

Curso

Ciências de Engenharia Aeroespacial

Grau|Semestres|ECTS

Licenciatura | Semestral | 5

Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua

2 |Obrigatório |Português

Total de horas de Trabalho | Tempo de Contacto (horas)

135 | 60

Código

ULP1393-13537

Disciplinas complementares recomendadas

Não aplicável

Modalidade de Ensino

Face-a-face

Precedências

Não

Estágio profissional

Não

Conteúdos Programáticos

0. Introdução: Escalas de temperatura; sistema, estados e transformações; gases ideais, transferência de energia; calor e trabalho.
1. Primeira Lei da Termodinâmica: Energia interna; entalpia; calor e trabalho.
2. Segunda Lei da Termodinâmica: Ciclo de Carno; entropia; efeito da pressão e da temperatura em gases ideais; temperatua absoluta e Terceira lei da termodinâmica; ciclos termodinâmicos e máquinas térmicas, ciclos de refrigeração.
3. Propriedades de Gases Ideais: Diagramas P-T e P-V; entalpia e entropia de mudança de fase, calor latente.
4. Relações Termodinâmcias: Relações entre propriedades para fases homogéneas; função de Helmholtz e função de Gibbs; propriedades residuais.
5. Transferência de Calor: Condução, convecção e radiação.

Objetivos

Esta unidade curricular visa abordar os conceitos fundamentais da termodinâmic e de sistemas de conversão de energia. Serão desenvolvidos os princípios básicos da termodinâmica e a sua formulação matemática, bem como algumas das principais aplicações. Serão também abordadas as noções básicas sobre os processos de transferência de calor.

Conhecimentos, capacidades e competências a adquirir

No final da unidade curricular o aluno deve possuir:
Dominar os conceitos básicos de energia, trabalho e calor.
Conhecer e saber aplicar as 1ª e 2ª leis da termodinâmica bem como conceitos associados.
Dominar o conceito de entropia e relações termodinâmicas associadas.
Conhecer os princípios de alguns sistemas transformadores de energia.
Analisar diagramas PV e PT.
As diferentes formas de transferência de calor: condução, convecção e radiação.
Desenvolver um pensamento estruturado na formulação e resolução de problemas de transferência e calor.

Metodologias de ensino e avaliação

Metodologia de Ensino:
Incentivar a participação e restituir a iniciativa do aluno no processo educativo da sua própria formação. A estrutura das aulas é composta por aulas práticas e laboratoriais (PL) e de orientação tutorial (OT). Nas aulas PL utilizar-se-á um método interactivo com apresentação de assuntos por audiovisuais, com exemplos práticos e problemas para os alunos resolverem individualmente ou em grupo ou com a ajuda do professor. As sessões OT serão dedicadas a um contacto informal com o estudante, destinado a apoiar
o seu trabalho individual, se necessário, e a orientá-lo nos seus estudos. A relação aluno/docente torna-se bastante mais favorável nestas aulas uma vez que se encontram reunidas as condições adequadas para uma maior participação em aula, permitindo e estimulando uma maior aproximação entre docente e aluno.
Avaliação:
Semestral, de incidência contínua ou por exame final, de acordo com o Regulamento de Avaliação de Conhecimentos da ULP.

Bibliografia principal

Principal:
E. Fermi, "Thermodynamics", Dover, New York, 1936,
M. Moran and H. Shapiro, "Fundamentals of Engineering Thermodynamics", SI version, John Wiley & Sons, 1993.
Complementar:
Smith, J.M.; Van Ness, H.C.; Abbott, M.M.; Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill, Singapore, 2005.
Sandler, S.I.; Chemical and Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons, New York, 1999.
W. Reynolds and H. Perkins, "Engineering Thermodynamics", McGraw-Hill, 1993.
Y.A. Cengel e M.A. Boles, "Termodinâmica", McGraw-Hill de Portugal, 2001.
Incropera, F. P., Dewitt, D. P., Bergamn, T.L., Lavine, A. S., Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 6ª edição, GEN, LTC, 2008.
Kreith, F., Bohn, M. S., Principios de Transferência de Calor, 6ªedição, Thomson, 2003.
Bird, R.B., Stewart, W.E., Lightfoot E.N., Transport Phenomena, 2nd edition, John Wiley & Sons, 2002