Introdução a termodinâmica

Unidade 1

Primeira lei da termodinâmica

Unidade 2

Segunda lei da termodinâmica

Apresenta os dois enunciados mais importantes da segunda lei da termodinâmica. Apresenta as máquinas térmicas, dispositivos que produzem trabalho a partir de calor em processo cíclico, citando exemplo. Apresenta refrigeradores térmicos simples, que funcionam como aquecedores quando invertidos. Apresenta o ciclo de Carnot, definindo e equacionando as quatro etapas e ilustrando em um diagrama.

Entropia e a segunda lei da termodinâmica

Apresenta entropia por meio da desigualdade de Clausius, demonstrando essa desigualdade para máquinas térmicas e ciclos de refrigeração, concluindo que a igualdade se aplica a ciclos reversíveis e a desigualdade a ciclos irreversíveis. Define entropia como uma propriedade termodinâmica extensiva, e apresenta as equações para calcular a entropia. Apresenta o diagrama TS, faz a representação de um ciclo termodinâmico e do ciclo de Carnot nesse diagrama. Apresenta equações para cálculo de eficiência máquinas térmicas e rendimento de refrigeradores. Apresenta considerações de entropia para gases ideais.

Equações fundamentais da termodinâmica

Apresenta as equações fundamentais da termodinâmica, considerando escoamento unidirecional, onde se conhecem as propriedades cinéticas e dinâmicas do fluido. Apresenta a lei da conservação de massa, expressa pela equação da continuidade e a equação de conservação de energia. Demonstra a aplicação das equações de balanço de massa e energia para bocais, processos de estrangulamento, turbinas, compressores e ejetores. Apresenta equações de eficiência para turbinas e compressores.

Termodinâmica aplicada

O item não apresenta o texto completo, pois está passando por revisão editorial

Termodinâmica aplicada: conceitos e definições

Apresenta a definição e revisão de alguns conceitos básicos sobre termodinâmica aplicada: sistema termodinâmico e volume de controle, exemplo de sistemas abertos, fechados, isolados e volume de controle; estado e propriedades de uma substância – fases (sólida, líquida ou gasosa), propriedades termodinâmicas extensivas e intensivas com apresentação de exemplos, definição de propriedade específica; Equilíbrio termodinâmico, processos e ciclos; energia potencial, cinética e interna; definições de calor e trabalho; lei da conservação da energia; definição e exemplo de cálculo de pressão; pressão manométrica, pressão absoluta, pressão manométrica; temperatura, lei zero da termodinâmica, equilíbrio térmico; descrição das unidades das grandezas físicas envolvidas nos processos – Sistema Internacional de Unidades (SI).

Leis da termodinâmica e suas aplicações

Apresenta a definição e aplicação dos principais conceitos relacionados aos balanços de energia (Primeira Lei da Termodinâmica) para sistemas fechados e abertos, discutindo todos os tipos de energia que neles são incluídos. Descreve o experimento de Joule. Demonstra como estes sistemas interagem com as vizinhanças, trocando energia nas formas de calor e trabalho. Discute simplificações dos balanços de energia para processos com uma variável termodinâmica constante (p, v ou T) e processos que ocorrem com gases ideais. Posteriormente, apresenta correlações para o cálculo de capacidades caloríficas e calores latentes de vaporização, e também como usá-las nos cálculos de variação de entalpia.

Segunda lei da termodinâmica e a entropia

Apresenta algumas observações experimentais que fornecem embasamento para a segunda lei da termodinâmica, os enunciados de Clausius e Kelvin-Planck. Demonstra através de esquemas o princípio de funcionamento das máquinas térmicas e dos refrigeradores, das máquinas ideais (descrição do ciclo de Carnot) e a representação dos ciclos de potência e de refrigeração num diagrama p-v. Avalia o rendimento de máquinas térmicas ideais. Posteriormente, define o conceito de entropia e suas aplicações, como calcular variações desta propriedade termodinâmica em diferentes processos, em líquidos, sólidos e gases ideais.

Simulação computacional para apoio a tomada de decisão no setor sucroenergético.

Este material faz parte de um grupo de palestras realizadas durante o Encontro do Curso Superior de Tecnologia Sucroalcooleira UFSCar.