Publicação em Diário da República: Despacho nº 10764/2011 - 30/08/2011
5 ECTS; 2º Ano, 1º Semestre, 30,0 T + 30,0 TP , Cód. 918415.
Docente(s)
- Valentim Maria Brunheta Nunes (2)
(1) Docente Responsável
(2) Docente que lecciona
Pré-requisitos
Não aplicável
Objetivos
Estudo dos princípios da Termodinâmica Química. Os alunos devem aplicar esses princípios a sistemas, sejam sólidos líquidos ou gasosos, com interesse em Engenharia Química. Devem desenvolver técnicas de cálculo importantes em engenharia.
Programa
1.Gases ideais e reais. Conceitos de pressão e temperatura. A lei zero da termodinâmica. Equações e variáveis de estado. O modelo do gás ideal. Leis de Boyle, Charles e Gay-Lussac e de Avogadro. Pressões parciais e Lei de Dalton. Isotérmicas e isobáricas de um gás. Gases reais: ponto crítico. Factor de compressibilidade. Equações do virial. Equação de van der Waals. Outras equações de estado. Princípio dos estados correspondentes.
2.Conceitos fundamentais de Termodinâmica Química. Calor e trabalho. Sistemas, variáveis e funções de estado. A energia interna. A primeira lei da termodinâmica. Processos reversíveis e irreversíveis. Entalpia e capacidades caloríficas. As experiências de Joule e Joule-Thomson. Termoquímica. Lei de Hess. Variação da entalpia com a temperatura. Lei de Kirchoff. Reacções de combustão. Temperatura adiabática de chama.
3.Entropia e segunda lei da Termodinâmica. Ciclo de Carnot. Cálculos de variação da entropia. Entropia absoluta e terceira lei. Energia de Gibbs e de Helmoltz. Combinações da 1ª e 2ª leis da termodinâmica. Relações de Maxwell. Equação de Gibbs-Helmoltz.
4.O potencial químico. Equilíbrio em reacções químicas. A constante de equilíbrio. Equação de vant Hoff. Sistemas gasosos ideais. Sistemas heterogéneos. Sistemas gasosos reais: a fugacidade de um gás.
5.Equilíbrio de fases em substâncias puras. Regra das fases de Gibbs. Equações de Clapeyron e Clausius Clapeyron. Diagramas de fase. Propriedades supercríticas.
6.Equilíbrios de fase em sistemas multicomponentes. Sistemas binários. Misturas ideais. Lei de Raoult e Lei de Henry. Propriedades coligativas. Solubilidade ideal de sólidos em líquidos.
Metodologia de avaliação
Prova escrita final (100%)
Bibliografia
- Atkins, P. (2001). Physical Chemistry. Oxford: Oxford University Press
- Azevedo, E. (2011). Termodinâmica Aplicada. Lisboa: Escolar Editora
Método de Ensino
Aulas teóricas de exposição da matéria. Lições teórico-práticas com resolução de exercícios de aplicação
Software utilizado nas aulas
Não aplicável
