Termodinâmica e Fenómenos de Transferência
Apresentação
Esta unidade curricular faz parte do plano curricular da presente licenciatura, cujos conceitos lecionados são importantes para a aquisição de conhecimentos das unidades curriculares subsequentes. Pretende-se nesta disciplina dotar os alunos de conhecimentos fundamentais da termodinâmica e transferência de calor. Serão desenvolvidos os princípios básicos da termodinâmica e a sua formulação matemática, bem como algumas das principais aplicações. Mais especificamente, serão dados os conceitos relacionados com as substâncias puras, as 1ª e 2ª leis da termodinâmica e os ciclos de potência e refrigeração. Serão também abordadas as noções básicas sobre os processos de transferência de calor.
Curso
Ciências de Engenharia Aeroespacial
Grau|Semestres|ECTS
| Semestral | 5
Ano | Tipo de unidade curricular | Lingua
2 |Obrigatório |Português
Código
ULP1393-13537
Disciplinas complementares recomendadas
nenhuma
Estágio profissional
Não
Conteúdos Programáticos
UNIDADES E CONVERSÕES CONCEITOS: Sistema termodinâmico. Estado e transformações. Formas de energia. Calor específico SUBSTÂNCIAS PURAS: comportamento e propriedades de uma substância pura; equação de estado de gases perfeitos 1ª LEI DA TERMODINÂMICA: transferência de energia sob a forma de calor e de trabalho; balanços de energia; energia interna e entalpia 2ª LEI E ENTROPIA: motores térmicos; enunciado de Kelvin-Planck; eficiência das máquinas térmicas; processos reversíveis. Ciclo de Carnot; qualidade da energia. Desigualdade de Clausius; entropia. CICLOS DE POTÊNCIA E DE REFRIGERAÇÃO: ciclos de Rankine, Otto e Brayton; ciclo de refrigeração por compressão de vapor; bomba de calor TRANSFERÊNCIA DE CALOR: Condução: Lei de Fourier; condutibilidade e resistência térmica. Convecção: Lei de Newton do arrefecimento; coeficiente de transferência por convecção. Radiação: Lei de Stefan-Boltzmann; coeficiente global de transferência de calor. Transferência de calor em superficies alhetadas.
Objetivos
No final da unidade curricular o aluno deve ser capaz de: Conhecer o comportamento e propriedades das substâncias puras. Analisar diagramas P-V e P-T. Compreender 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. 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: contínua, de acordo com o Regulamento de Avaliação de Conhecimentos da ULP.
Bibliografia principal
- Cengel, Y.A. & Boles, M.A. (2001). Termodinâmica. Portugal: McGraw-Hill. - Incropera, F. P., Dewitt, D. P., Bergamn, T.L., Lavine, A. S. (2008). Fundamentos de Transferência de Calor e Massa, 6ª edição, GEN, LTC. - Diversos textos de apoio a fornecer ao longo das sessões.
Horário de Atendimento
Nome do docente Horário de atendimento Sala Armando Santos 8h30-9h30 (2ªf) A combinar Kalina Samardjieva 13h30-14h30 (5ªf) A combinar