Termodinâmica

Ano
0
Ano lectivo
2019-2020
Código
01002629
Área Científica
Área Científica do Menor
Língua de Ensino
Português
Modo de Ensino
Presencial
Duração
Semestral
Créditos ECTS
6.0
Tipo
Opcional
Nível
1º Ciclo - Licenciatura

Conhecimentos de Base Recomendados

Física Geral I, Física Geral II; Análise Matemática I, Análise Matemática II.

Métodos de Ensino

Aulas de apresentação dos conceitos fundamentais, com o enquadramento adequado a esta disciplina.
Aulas de discussão /resolução de problemas onde se procura ligar os conceitos abordados a situações práticas, como as máquinas térmicas e estimativas acerca das grandezas físicas específicas do âmbito da Termodinâmica.
Aulas de laboratório onde os alunos aplicam os conceitos teóricos em experiências simples.
Apoio ao trabalho individual dos estudantes no sentido de estes desenvolverem trabalho de recolha de informação teórica e experimental, e de análise e sistematização dessa informação.

Resultados de Aprendizagem

Aprofundamento dos conhecimentos numa área fundamental da ciência e da engenharia que é a Termodinâmica.
Capacidade para procurar e utilizar bibliografia, organizando um conjunto consistente de informações relativas a esta área do conhecimento.
Capacidade para resolver problemas, incluindo o desenvolvimento de competências matemáticas adequadas para esse fim.
Capacidade para montar, realizar e analisar os resultados de experiências simples relacionadas com o conteúdo da disciplina.
Contribuição para o aumento da cultura geral científica, motivador para o estudo de outras áreas em que a Termodinâmica tem importantes aplicações.

Competência em gestão da informação
Competência em raciocínio crítico
Competência em aplicar na prática os conhecimentos teóricos
Competência em análise e síntese
Preocupação com a qualidade
Competência em comunicação oral e escrita
Conhecimento de uma língua estrangeira
Competência para resolver problemas.

Estágio(s)

Não

Programa

1 - Conceitos fundamentais
Sistemas e variáveis termodinâmicas. Equilíbrio e processos termodinâmicos. Equação de estado e equação de energia interna.
2 - Lei Zero
Temperatura. Equilíbrio térmico. Termómetros e escalas de temperatura. Pontos fixos. Escala Kelvin. Ponto triplo da água. Conceito microscópico de temperatura. Coeficientes de expansividade volumétrica e compressibilidade isotérmica.
3 - Primeira Lei
Trabalho e calor. Capacidades térmicas a pressão e a volume constante. Entalpia. Energia interna dos gases perfeitos. Equipartição da energia. Processos de transferência de calor. Transições de fase.
4 - Segunda Lei
Máquinas térmicas cíclicas. Ciclo de Carnot. Entropia. Teorema de Clausius. Ciclos reversíveis e irreversíveis. Relação fundamental da termodinâmica. Funções de Helmholtz e de Gibbs. Potenciais termodinâmicos. Relações de Maxwell. Princípios da entropia máxima e da energia interna mínima.
5 - Terceira lei
Enunciados de Nernst e de Planck.

Docente(s) responsável(eis)

Carlos Manuel Baptista Fiolhais

Métodos de Avaliação

Avaliação B
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Frequência: 80.0%

Avaliação A
Trabalho laboratorial ou de campo: 20.0%
Exame: 80.0%

Bibliografia

1. M.W. Zemansky e R.H. Dittman,  "Calor e Termodinâmica" Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro (1978).
2. F.W. Sears e G. L. Salinger,  "Termodinâmica, Teoria cinética e Termodinâmica Estatística" Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro (1978).
3. J. Guémez, C. Fiolhais e M. Fiolhais, "Fundamentos de Termodinâmica do Equilíbrio", Serviço de Educação da Fundação Calouste Gulbenkian (1998), Lisboa.