Termodinâmica Química

Conhecimentos de Base Recomendados

Análise Matemática I e II; Química Geral. 

Métodos de Ensino

O ensino é ministrado em sessões teóricas e teórico-práticas. As aulas teóricas são expositivas mas também incluem exemplos e exercícios de aplicação dos conhecimentos adquiridos. As aulas teórico-práticas destinam-se à resolução de problemas por parte dos alunos, onde se encoraja o trabalho e a discussão em grupo. Nas aulas teórico-práticas utilizam-se também metodologias virtuais recorrendo a aplicativos elaborados em javascript.

Resultados de Aprendizagem

Objetivos gerais:

 Aquisição de conhecimentos ligados ao cálculo de propriedades termodinâmicas em sistemas de fases fluidas, dominantes em processos químicos.

Objetivos específicos:

a) saber calcular variações de propriedades termodinâmicas em transformações físicas;

b) saber calcular e aplicar na prática propriedades de equilíbrio de substâncias puras e de misturas;

c)  desenvolver competências ao nível da aquisição de conhecimentos no domínios das propriedades termodinâmicas relativas aos sistemas formados por substâncias puras e misturas necessários à aplicação no projeto de instalações de engenharia.

d) fomentar o desenvolvimento do raciocínio crítico, aprendizagem autónoma nos domínios referidos.

Estágio(s)

Não

Programa

1ª PARTE/Sistemas de composição fixa: revisão de relações e conceitos fundamentais.  Coeficientes mecânicos adiabáticos e térmicos. Relações  entre os coeficientes. Cálculo de capacidades caloríficas: Capacidades caloríficas de gases; Capacidades caloríficas de líquidos e capacidades caloríficas de sólidos (referência a métodos de previsão).

2ª PARTE/Fases de composição variável: Equação de Gibbs-Duhem. Determinação de propriedades molares parciais. Equilíbrio de fases em sistemas de um componente:  Equação de Clapeyron-Clausius. Pressão de vapor: equações semi- empíricas; estimativa. Curva de fusão; equação de Simon.  Equilíbrio de fases das misturas: Fugacidade e actividade. Mistura ideal: Lei de Henry. Regra de Lewis e Randall. Lei de Raoult. Funções termodinâmicas de excesso (Energia de Gibbs de excesso); Cálculo do equilíbrio líquido+vapor: Cálculos BUBLP; DEWP; BUBLT; DEWT; FLASH.  Solubilidade gás+líquido. Equilíbrio líquido+líquido. Equilíbrio  sólido+líquido.     

Docente(s) responsável(eis)

Abel Gomes Martins Ferreira

Métodos de Avaliação

Avaliação
Mini Testes: 40.0%
Frequência: 60.0%

Bibliografia

Lobo, L. Q.; Ferreira, A. G. M. Termodinâmica e Propriedades Termofísicas, Vol 1, Termodinâmica das fases, I.U.C, Coimbra, 2006.

Smith, J. M.; Van Ness, H. C.; Abbott, M. M. Introduction to chemical engineering thermodynamics, 7th ed., McGraw-Hill, New York, 2005.

Prausnitz, J. M.; Lichtenthaler, R. N.; Azevedo, E. G. Molecular thermodynamics of fluid phase equilibria, 3rd ed., Prentice-Hall, Englewood Cliffs, 1999.

Van Ness, H. C.; Abbott, M. M. Classical thermodynamics of non-electrolyte solutions, McGraw-Hill, 1982.

Azevedo, E. G. Termodinâmica aplicada, 4ª ed., Escolar Editora, Lisboa, 2018.