Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Definições Básicas; Propriedades Termodinâmicas; Substâncias Puras; Trabalho e Calor; Primeira Lei para Volume de Controle; Segunda Lei da Termodinâmica e Entropia. Fundamentos da Transferência de Calor por Condução, Convecção e Radiação.

JUSTIFICATIVA

A disciplina de Fenômenos de Transporte 2 introduz os tópicos fundamentais da área das Ciências Térmicas através do estudo das causas e efeitos de mudanças de grandezas fundamentais em sistemas físicos nas escalas microscópica e macroscópica. A Termodinâmica estuda, na sua essência, o movimento da energia e como a energia cria movimento, dado o seu desenvolvimento pela necessidade de aumentar-se a eficiência das primeiras máquinas a vapor. Nesta disciplina, o discente é incentivado à interpretação e resolução de problemas através da aplicação de modelagens que melhor se adequem aos fenômenos físicos observados.

OBJETIVO

Fornecer subsídios para a análise de processos térmicos, fazendo uso dos balanços energéticos e de massa, calculando propriedades termodinâmicas, trabalho, calor e rendimentos térmicos. Embasar para os princípios da transferência de calor e inclusão das taxas de troca térmica junto a análise termodinâmica de sistemas e volumes de controle.

PROGRAMA

1 Definições básicas

1.1 Introdução sobre os usos e aplicações de termodinâmica

1.2 Definições básicas

1.3 Métodos de estudo

2 Propriedades termodinâmicas

3 Substâncias puras

3.1 Definição

3.2 Estudo de diagramas temperatura-volume

3.3 Estudo das superfícies Termodinâmicas

3.4 Estudo das tabelas de vapor

3.5 Estudo de equações de estado

3.6 Estudo de gases ideais

4 Trabalho e calor

4.1 Trabalho: definição

4.2 Trabalho hidrostático, elétrico, magnético, etc.

4.3 Primeira Lei da Termodinâmica para sistemas

5 Primeira Lei para volume de controle

5.1 Equacionamento geral

5.2 Casos particulares (processos em regime permanente e regime uniforme)

6. 2ª Lei da Termodinâmica

6.1 2ª Lei da Termodinâmica através do estudo dos postulados básicos de Clausius e Planck

6.2 Conceito de reversibilidade

6.3 Escala absoluta de temperaturas

6.4 Ciclo de Carnot

6.5 A entropia de uma substância pura e cálculo da variação de entropia

6.6 Princípio do aumento da entropia

6.7 2ª Lei aplicada a volumes de controles

6.8 Exemplos sobre a 2ª Lei

7 Princípios da transferência de calor por condução

8 Princípios da transferência de calor por convecção

9 Princípios da transferência de calor por radiação

METODOLOGIA

O conteúdo programático teórico será ministrado às segundas feiras, das 14:00 h às 16:50 h, na sala 1BCG-209, Campus Glória, onde serão utilizados recursos audiovisuais para a apresentação dos conceitos e lousa para resolução de exemplos e exercícios. Já as aulas de laboratório serão ministradas às segundas-feiras, das 16:50 h às 17:40 h (Turma A) e das 17:40 h às 18:30 h(Turma B) , no Laboratório de ensino de Termodinâmica (Bloco 1DCG - Térreo) pelo professor. Durante as aulas, os alunos serão incentivados a participar, respondendo questões, tirando dúvidas, e resolvendo exercícios junto com o professor.

Cronograma de atividades:

Aulas de laboratório:

1. Calibração de sensores de temperatura (PT100 e termopar)
2. Relação entre a pressão de vaporização e a temperatura de um fluido
3. Determinação do calor específico da água
4. Determinação do título na entrada de uma válvula
5. Sistema de refrigeração industrial

Atividades Acadêmicas Extras:

AVALIAÇÃO

Serão realizadas 3 provas dissertativas, valendo 70% da nota do semestre. As provas dissertativas serão individuais, sem consulta, e aplicadas durante o tempo da aula. Além das provas dissertativas, os alunos também deverão entregar um relatório para cada aula de laboratório. A nota média desses relatórios corresponderá a 20% da nota do semestre. Por fim, os alunos devem entregar uma
lista de exercícios correspondente aos capítulos abordados em cada prova, valendo 10% da média final. A entrega dessas listas deve ser feita no dia da avaliação. Mais informações sobre as provas dissertativas podem ser encontradas no quadro de avaliações:

Quadro de avaliações:

Cômputo da Nota Final:

Média dos Laboratórios (MLab) = (Lab1+Lab2+Lab3+Lab4+Lab5)/5
Média das listas (Listas) = (lista1+lista2+lista3)/3
Média Final = Av1 + Av2 + Av3  + MLab + Listas
Caso a Média Final do aluno seja maior do que 60 e o aluno tiver pelo menos 75% de presença, o aluno estará aprovado.
Caso a Média Final do aluno seja menor do que 60 e o aluno tiver pelo menos 75% de presença, ele poderá realizar a Avaliação de Recuperação (AR), cuja nota substituirá uma das notas obtidas em avaliações (Av1, Av2, Av3) a critério do próprio aluno. Caso a nova Média Final seja maior do que 60, o aluno será aprovado com média final igual a 60 pontos.

BIBLIOGRAFIA

Básica

INCROPERA, F. P.; DEWITT, D. P. Fundamentos de transferência de calor e massa. Rio de Janeiro: LTC, 2008.

MALISKA, Clovis R. Transferência de calor e mecânica dos fluidos computacional. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2004.

WYLEN, G. J. Van; SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da termodinâmica clássica. São Paulo: Edgard. Blucher, 1995.

Complementar

BRUHAT, Georges Bruhat. Termodinâmica. São Paulo: Difusão Européia do Livro, 1966.

CIMBLERIS, Borisas. Problemas de termodinâmica. Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, 1966.

KREITH, Frank Kreith; BOHN, Mark S. Princípios de transferência de calor. São Paulo: Pioneira, 2003.

SISSOM, L. E.; PITTS, D. R. Fenômenos de transporte. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1979.

ZEMANSKY, Mark Waldo. Calor e termodinâmica. Rio de Janeiro: Guanabara Dois, 1978.

APROVAÇÃO

O presente Plano de Ensino será analisado em reunião do Colegiado.

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Documento assinado eletronicamente por Luiz Paulo Borges Miranda, Professor(a) Substituto(a) do Magistério Superior, em 23/09/2025, às 11:04, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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