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

1. Introdução: Escalas de temperatura; sistema, estados e transformações; gases ideais, transferência de energia; calor e trabalho.
2. Primeira Lei da Termodinâmica: Energia interna; entalpia; calor e trabalho.
3. Segunda Lei da Termodinâmica: Ciclo de Carnot; entropia; efeito da pressão e da temperatura em gases ideais; temperatura absoluta e Terceira lei da termodinâmica; ciclos termodinâmicos e máquinas térmicas, ciclos de refrigeração.
4. Propriedades de Gases Ideais: Diagramas P-T e P-V; entalpia e entropia de mudança de fase, calor latente.
5. Relações Termodinâmcias: Relações entre propriedades para fases homogéneas; função de Helmholtz e função de Gibbs; propriedades residuais.
6. 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 P-V e P-T.
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 sessões é dividida em sessões teóricas, utilizando o método expositivo e interativo ou apresentação de assuntos por meios audiovisuais e sessões práticas, onde os estudantes são confrontados com problemas / situações, a realizar individualmente ou em grupo, com a ajuda do professor, onde poderão aplicar os conhecimentos adquiridos. A relação aluno/docente torna-se bastante mais favorável nestas sessões uma vez que se encontram reunidas as condições adequadas para uma maior participação em aula, permitindo e estimulando uma maior aproximação entre docente e estudantes.
Avaliação:
Semestral, de incidência contínua, mista ou por exame final, de acordo com o Regulamento de Avaliação de Conhecimentos da ULP.

Bibliografia principal

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.