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Plano de Ensino 1 Código e nome da disciplina DGT1106 TERMODINÂMICA APLICADA 2 Carga horária semestral 3 Carga horária semanal 4 Perfil docente Para ministrar a disciplina o docente deve possuir graduação em Física, Engenharia Química, Engenharia Mecânica ou áreas afins e possuir pósgraduação, preferencialmente doutorado, em uma destas áreas. É desejável que o docente possua experiência no ensino dos conceitos e conteúdos relacionados à termodinâmica e domínio de técnicas para a contextualização de tais conteúdos aos cursos de Engenharia Química e Engenharia Mecânica, permitindo que os conteúdos da disciplina possam ser facilmente articulados com o cotidiano, os elementos regionais e do curso dos estudantes. Para que a disciplina possa ser conduzida de forma coerente com seus objetivos dentro da matriz curricular, é muito importante que o docente conheça profundamente o Projeto Pedagógico do Curso, seu Plano de Ensino, bem como os Planos de Aula. É fundamental que o docente possua domínio das metodologias ativas de ensino, para os conteúdos possam ser conduzidos tendo os alunos como centro do processo e utilizando propostas que os façam protagonizar sua própria aprendizagem, utilizando também, tecnologias digitais para a educação, tais como simuladores, ambientes virtuais de aprendizagem, principalmente os institucionais (SAVA, BDQ, SGC e SIA) e ferramentas de interação virtual tais como o simulador PhET. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos. 5 Ementa Sistemas termodinâmicos. Trabalho e calor. Segunda Lei da termodinâmica. Termodinâmica de soluções. Equilíbrio em reações químicas. 6 Objetivos articular os conceitos básicos de sistemas termodinâmicos, analisando suas principais leis, para propor a solução de problemas reais em engenharia; examinar as relações termodinâmicas entre calor e trabalho, através de suas variáveis de estado, para a construção de protótipos de máquinas térmicas eficientes; aplicar a termodinâmica de soluções, considerando os efeitos térmicos em misturas, para propor modelos de otimização em processos físicos e químicos utilizados no âmbito industrial; produzir protótipos de células a combustível, considerando a teoria de reações químicas, para a obtenção de fontes de energias limpas e sustentáveis; 7 Procedimentos de ensinoaprendizagem Aulas interativas em ambiente virtual de aprendizagem, didaticamente planejadas para o desenvolvimento de competências, tornando o processo de aprendizado mais significativo para os alunos. Na sala de aula virtual, a metodologia de ensino contempla diversas estratégias capazes de alcançar os objetivos da disciplina. Os temas das aulas são discutidos e apresentados em diversos formatos como leitura de textos, vídeos, hipertextos, links orientados para pesquisa, estudos de caso, podcasts, atividades animadas de aplicação do conhecimento, simuladores virtuais, quiz interativo, simulados, biblioteca virtual e Explore + para que o aluno possa explorar conteúdos complementares e aprofundar seu conhecimento sobre as temáticas propostas. 8 Temas de aprendizagem 1. SISTEMAS TERMODINÂMICOS 1.1 ESTADO E PROPRIEDADE DE UMA SUBSTÂNCIA 1.2 EQUILÍBRIO DE FASE DE UMA SUBSTÂNCIA PURA 1.3 LEI ZERO DA TERMODINÂMICA 2. TRABALHO E CALOR 2.1 TRABALHO REALIZADO NUM SISTEMA COMPRESSÍVEL SIMPLES 2.2 ENERGIA INTERNA, ENTALPIA E O PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 2.3 PRIMEIRA LEI APLICADA AO VOLUME DE CONTROLE 2.4 PROCESSOS EM REGIME UNIFORME E PERMANENTE 3. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 3.1 MOTORES TÉRMICOS E REFRIGERADORES 3.2 PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSIBILIDADE 3.3 VARIAÇÃO DE ENTROPIA EM PROCESSOS REVERSÍVEIS 3.4 CICLOS DE MÁQUINAS DE POTÊNCIA DE COMBUSTÃO INTERNA 4. TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES 4.1 POTENCIAL QUÍMICO E O EQUILÍBRIO DE FASES 4.2 PROPRIEDADES PARCIAIS, FUGACIDADE E COEFICIENTE DE FUGACIDADE 4.3 PROPRIEDADES EM EXCESSO 4.4 VARIAÇÃO DE ENERGIA DE GIBBS E EFEITOS DA TEMPERATURA NO EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO 5. EQUILÍBRIO EM REAÇÕES QUÍMICAS 5.1 COORDENADA DA REAÇÃO E REGRA DE FASES PARA SISTEMAS REACIONAIS 5.2 CONSTANTE DE EQUILÍBRIO, RELAÇÕES ENTRE CONSTANTES DE EQUILÍBRIO E COMPOSIÇÃO 5.3 CÁLCULO DE CONVERSÃO NO EQUILÍBRIO 5.4 REGRA DAS FASES PARA SISTEMAS DE REAÇÃO QUÍMICA 5.5 EQUILÍBRIO ENVOLVENDO MÚLTIPLAS REAÇÕES 9 Procedimentos de avaliação Nesta disciplina, o aluno será avaliado pelo seu desempenho nas avaliações (AV ou AVS), sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 10,0 (dez). O discente conta ainda com uma atividade sob a forma de simulado, que busca aprofundar seus conhecimentos acerca dos conteúdos apreendidos, realizada online, na qual é atribuído grau de 0,0 (zero) a 2,0 (dois). Esta nota poderá ser somada à nota de AV e/ou AVS, caso o aluno obtenha nestas avaliações nota mínima igual ou maior do que 4,0 (quatro). Os instrumentos para avaliação da aprendizagem constituemse em diferentes níveis de complexidade e cognição, efetuandose a partir de questões que compõem o banco da disciplina. O aluno realiza uma prova (AV), com todo o conteúdo estudado e discutido nos diversos materiais que compõem a disciplina. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota igual ou superior a 6,0 (seis). Caso o aluno não alcance o grau 6,0 na AV, ele poderá fazer uma nova avaliação (AVS), que abrangerá todo o conteúdo e cuja nota mínima necessária deverá ser 6,0 (seis). As avaliações serão realizadas de acordo com o calendário acadêmico institucional. 10 Bibliografia básica BORGNAKKE, Claus e SONNTAG, Richard E. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. Porto Alegre: Blucher, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/164481/pdf. MATSOUKAS, Themis. Fundamentos de Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632306/cfi/6/10!/4/2@0:0 MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; BOETTENER, Daisie D.; BAILEY, Margaret B. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8ª. Rio de Janeiro: LTC, 2018. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634904/cfi/6/10!/4/14/10@0:0. 11 Bibliografia complementar ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7ª. Porto Alegre: McgrawHill, 2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580552010/cfi/2!/4/4@0.00:0.00 KROSS, Kenneth A.; POTTER, Merle C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522124060/cfi/0!/4/4@0.00:37.0 PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. São Paulo: Pearson, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/151060 Potter, Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros. Porto Alegre: Bookman, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582604397/cfi/1!/4/4@0.00:64.7 STROBEL, Christian. Termodinâmica Técnica. 1ª. Curitiba: Intersaberes, 2016. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/37463/pdf Plano de Ensino 1 Código e nome da disciplina DGT1106 TERMODINÂMICA APLICADA 2 Carga horária semestral 3 Carga horária semanal 4 Perfil docente Para ministrar a disciplina o docente deve possuir graduação em Física, Engenharia Química, Engenharia Mecânica ou áreas afins e possuir pósgraduação, preferencialmente doutorado, em uma destas áreas. É desejável que o docente possua experiência no ensino dos conceitos e conteúdos relacionados à termodinâmica e domínio de técnicas para a contextualização de tais conteúdos aos cursos de Engenharia Química e Engenharia Mecânica, permitindo que os conteúdos da disciplina possam ser facilmente articulados com o cotidiano, os elementos regionais e do curso dos estudantes. Para que a disciplina possa ser conduzida de forma coerente com seus objetivos dentro da matriz curricular, é muito importante que o docente conheça profundamente o Projeto Pedagógico do Curso, seu Planode Ensino, bem como os Planos de Aula. É fundamental que o docente possua domínio das metodologias ativas de ensino, para os conteúdos possam ser conduzidos tendo os alunos como centro do processo e utilizando propostas que os façam protagonizar sua própria aprendizagem, utilizando também, tecnologias digitais para a educação, tais como simuladores, ambientes virtuais de aprendizagem, principalmente os institucionais (SAVA, BDQ, SGC e SIA) e ferramentas de interação virtual tais como o simulador PhET. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos. 5 Ementa Sistemas termodinâmicos. Trabalho e calor. Segunda Lei da termodinâmica. Termodinâmica de soluções. Equilíbrio em reações químicas. 6 Objetivos articular os conceitos básicos de sistemas termodinâmicos, analisando suas principais leis, para propor a solução de problemas reais em engenharia; examinar as relações termodinâmicas entre calor e trabalho, através de suas variáveis de estado, para a construção de protótipos de máquinas térmicas eficientes; aplicar a termodinâmica de soluções, considerando os efeitos térmicos em misturas, para propor modelos de otimização em processos físicos e químicos utilizados no âmbito industrial; produzir protótipos de células a combustível, considerando a teoria de reações químicas, para a obtenção de fontes de energias limpas e sustentáveis; 7 Procedimentos de ensinoaprendizagem Aulas interativas em ambiente virtual de aprendizagem, didaticamente planejadas para o desenvolvimento de competências, tornando o processo de aprendizado mais significativo para os alunos. Na sala de aula virtual, a metodologia de ensino contempla diversas estratégias capazes de alcançar os objetivos da disciplina. Os temas das aulas são discutidos e apresentados em diversos formatos como leitura de textos, vídeos, hipertextos, links orientados para pesquisa, estudos de caso, podcasts, atividades animadas de aplicação do conhecimento, simuladores virtuais, quiz interativo, simulados, biblioteca virtual e Explore + para que o aluno possa explorar conteúdos complementares e aprofundar seu conhecimento sobre as temáticas propostas. 8 Temas de aprendizagem 1. SISTEMAS TERMODINÂMICOS 1.1 ESTADO E PROPRIEDADE DE UMA SUBSTÂNCIA 1.2 EQUILÍBRIO DE FASE DE UMA SUBSTÂNCIA PURA 1.3 LEI ZERO DA TERMODINÂMICA 2. TRABALHO E CALOR 2.1 TRABALHO REALIZADO NUM SISTEMA COMPRESSÍVEL SIMPLES 2.2 ENERGIA INTERNA, ENTALPIA E O PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 2.3 PRIMEIRA LEI APLICADA AO VOLUME DE CONTROLE 2.4 PROCESSOS EM REGIME UNIFORME E PERMANENTE 3. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 3.1 MOTORES TÉRMICOS E REFRIGERADORES 3.2 PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSIBILIDADE 3.3 VARIAÇÃO DE ENTROPIA EM PROCESSOS REVERSÍVEIS 3.4 CICLOS DE MÁQUINAS DE POTÊNCIA DE COMBUSTÃO INTERNA 4. TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES 4.1 POTENCIAL QUÍMICO E O EQUILÍBRIO DE FASES 4.2 PROPRIEDADES PARCIAIS, FUGACIDADE E COEFICIENTE DE FUGACIDADE 4.3 PROPRIEDADES EM EXCESSO 4.4 VARIAÇÃO DE ENERGIA DE GIBBS E EFEITOS DA TEMPERATURA NO EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO 5. EQUILÍBRIO EM REAÇÕES QUÍMICAS 5.1 COORDENADA DA REAÇÃO E REGRA DE FASES PARA SISTEMAS REACIONAIS 5.2 CONSTANTE DE EQUILÍBRIO, RELAÇÕES ENTRE CONSTANTES DE EQUILÍBRIO E COMPOSIÇÃO 5.3 CÁLCULO DE CONVERSÃO NO EQUILÍBRIO 5.4 REGRA DAS FASES PARA SISTEMAS DE REAÇÃO QUÍMICA 5.5 EQUILÍBRIO ENVOLVENDO MÚLTIPLAS REAÇÕES 9 Procedimentos de avaliação Nesta disciplina, o aluno será avaliado pelo seu desempenho nas avaliações (AV ou AVS), sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 10,0 (dez). O discente conta ainda com uma atividade sob a forma de simulado, que busca aprofundar seus conhecimentos acerca dos conteúdos apreendidos, realizada online, na qual é atribuído grau de 0,0 (zero) a 2,0 (dois). Esta nota poderá ser somada à nota de AV e/ou AVS, caso o aluno obtenha nestas avaliações nota mínima igual ou maior do que 4,0 (quatro). Os instrumentos para avaliação da aprendizagem constituemse em diferentes níveis de complexidade e cognição, efetuandose a partir de questões que compõem o banco da disciplina. O aluno realiza uma prova (AV), com todo o conteúdo estudado e discutido nos diversos materiais que compõem a disciplina. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota igual ou superior a 6,0 (seis). Caso o aluno não alcance o grau 6,0 na AV, ele poderá fazer uma nova avaliação (AVS), que abrangerá todo o conteúdo e cuja nota mínima necessária deverá ser 6,0 (seis). As avaliações serão realizadas de acordo com o calendário acadêmico institucional. 10 Bibliografia básica BORGNAKKE, Claus e SONNTAG, Richard E. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. Porto Alegre: Blucher, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/164481/pdf. MATSOUKAS, Themis. Fundamentos de Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632306/cfi/6/10!/4/2@0:0 MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; BOETTENER, Daisie D.; BAILEY, Margaret B. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8ª. Rio de Janeiro: LTC, 2018. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634904/cfi/6/10!/4/14/10@0:0. 11 Bibliografia complementar ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7ª. Porto Alegre: McgrawHill, 2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580552010/cfi/2!/4/4@0.00:0.00 KROSS, Kenneth A.; POTTER, Merle C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522124060/cfi/0!/4/4@0.00:37.0 PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. São Paulo: Pearson, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/151060 Potter, Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros. Porto Alegre: Bookman, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582604397/cfi/1!/4/4@0.00:64.7 STROBEL, Christian. Termodinâmica Técnica. 1ª. Curitiba: Intersaberes, 2016. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/37463/pdf Plano de Ensino 1 Código e nome da disciplina DGT1106 TERMODINÂMICA APLICADA 2 Carga horária semestral 3 Carga horária semanal 4 Perfil docente Para ministrar a disciplina o docente deve possuir graduação em Física, Engenharia Química, Engenharia Mecânica ou áreas afins e possuir pósgraduação, preferencialmente doutorado, em uma destas áreas. É desejável que o docente possua experiência no ensino dos conceitos e conteúdos relacionados à termodinâmica e domínio de técnicas para a contextualização de tais conteúdos aos cursos de Engenharia Química e Engenharia Mecânica, permitindo que os conteúdos da disciplina possam ser facilmente articulados com o cotidiano, os elementos regionais e do curso dos estudantes. Para que a disciplina possa ser conduzida de forma coerente com seus objetivos dentro da matriz curricular, é muito importante que o docente conheça profundamente o Projeto Pedagógico do Curso, seu Plano de Ensino, bem como os Planos de Aula. É fundamental que o docente possua domínio das metodologias ativas de ensino, para os conteúdos possam ser conduzidos tendo os alunos como centro do processo e utilizando propostas que os façam protagonizar sua própria aprendizagem, utilizando também, tecnologias digitais para a educação, tais como simuladores, ambientes virtuais de aprendizagem, principalmente os institucionais (SAVA, BDQ, SGC e SIA) e ferramentas de interação virtual tais como o simulador PhET. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos. 5 Ementa Sistemas termodinâmicos. Trabalho e calor. Segunda Lei da termodinâmica. Termodinâmica de soluções. Equilíbrio em reações químicas. 6 Objetivos articular os conceitos básicos de sistemas termodinâmicos, analisando suas principais leis, para propor a solução de problemas reais em engenharia; examinaras relações termodinâmicas entre calor e trabalho, através de suas variáveis de estado, para a construção de protótipos de máquinas térmicas eficientes; aplicar a termodinâmica de soluções, considerando os efeitos térmicos em misturas, para propor modelos de otimização em processos físicos e químicos utilizados no âmbito industrial; produzir protótipos de células a combustível, considerando a teoria de reações químicas, para a obtenção de fontes de energias limpas e sustentáveis; 7 Procedimentos de ensinoaprendizagem Aulas interativas em ambiente virtual de aprendizagem, didaticamente planejadas para o desenvolvimento de competências, tornando o processo de aprendizado mais significativo para os alunos. Na sala de aula virtual, a metodologia de ensino contempla diversas estratégias capazes de alcançar os objetivos da disciplina. Os temas das aulas são discutidos e apresentados em diversos formatos como leitura de textos, vídeos, hipertextos, links orientados para pesquisa, estudos de caso, podcasts, atividades animadas de aplicação do conhecimento, simuladores virtuais, quiz interativo, simulados, biblioteca virtual e Explore + para que o aluno possa explorar conteúdos complementares e aprofundar seu conhecimento sobre as temáticas propostas. 8 Temas de aprendizagem 1. SISTEMAS TERMODINÂMICOS 1.1 ESTADO E PROPRIEDADE DE UMA SUBSTÂNCIA 1.2 EQUILÍBRIO DE FASE DE UMA SUBSTÂNCIA PURA 1.3 LEI ZERO DA TERMODINÂMICA 2. TRABALHO E CALOR 2.1 TRABALHO REALIZADO NUM SISTEMA COMPRESSÍVEL SIMPLES 2.2 ENERGIA INTERNA, ENTALPIA E O PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 2.3 PRIMEIRA LEI APLICADA AO VOLUME DE CONTROLE 2.4 PROCESSOS EM REGIME UNIFORME E PERMANENTE 3. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 3.1 MOTORES TÉRMICOS E REFRIGERADORES 3.2 PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSIBILIDADE 3.3 VARIAÇÃO DE ENTROPIA EM PROCESSOS REVERSÍVEIS 3.4 CICLOS DE MÁQUINAS DE POTÊNCIA DE COMBUSTÃO INTERNA 4. TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES 4.1 POTENCIAL QUÍMICO E O EQUILÍBRIO DE FASES 4.2 PROPRIEDADES PARCIAIS, FUGACIDADE E COEFICIENTE DE FUGACIDADE 4.3 PROPRIEDADES EM EXCESSO 4.4 VARIAÇÃO DE ENERGIA DE GIBBS E EFEITOS DA TEMPERATURA NO EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO 5. EQUILÍBRIO EM REAÇÕES QUÍMICAS 5.1 COORDENADA DA REAÇÃO E REGRA DE FASES PARA SISTEMAS REACIONAIS 5.2 CONSTANTE DE EQUILÍBRIO, RELAÇÕES ENTRE CONSTANTES DE EQUILÍBRIO E COMPOSIÇÃO 5.3 CÁLCULO DE CONVERSÃO NO EQUILÍBRIO 5.4 REGRA DAS FASES PARA SISTEMAS DE REAÇÃO QUÍMICA 5.5 EQUILÍBRIO ENVOLVENDO MÚLTIPLAS REAÇÕES 9 Procedimentos de avaliação Nesta disciplina, o aluno será avaliado pelo seu desempenho nas avaliações (AV ou AVS), sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 10,0 (dez). O discente conta ainda com uma atividade sob a forma de simulado, que busca aprofundar seus conhecimentos acerca dos conteúdos apreendidos, realizada online, na qual é atribuído grau de 0,0 (zero) a 2,0 (dois). Esta nota poderá ser somada à nota de AV e/ou AVS, caso o aluno obtenha nestas avaliações nota mínima igual ou maior do que 4,0 (quatro). Os instrumentos para avaliação da aprendizagem constituemse em diferentes níveis de complexidade e cognição, efetuandose a partir de questões que compõem o banco da disciplina. O aluno realiza uma prova (AV), com todo o conteúdo estudado e discutido nos diversos materiais que compõem a disciplina. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota igual ou superior a 6,0 (seis). Caso o aluno não alcance o grau 6,0 na AV, ele poderá fazer uma nova avaliação (AVS), que abrangerá todo o conteúdo e cuja nota mínima necessária deverá ser 6,0 (seis). As avaliações serão realizadas de acordo com o calendário acadêmico institucional. 10 Bibliografia básica BORGNAKKE, Claus e SONNTAG, Richard E. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. Porto Alegre: Blucher, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/164481/pdf. MATSOUKAS, Themis. Fundamentos de Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632306/cfi/6/10!/4/2@0:0 MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; BOETTENER, Daisie D.; BAILEY, Margaret B. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8ª. Rio de Janeiro: LTC, 2018. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634904/cfi/6/10!/4/14/10@0:0. 11 Bibliografia complementar ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7ª. Porto Alegre: McgrawHill, 2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580552010/cfi/2!/4/4@0.00:0.00 KROSS, Kenneth A.; POTTER, Merle C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522124060/cfi/0!/4/4@0.00:37.0 PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. São Paulo: Pearson, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/151060 Potter, Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros. Porto Alegre: Bookman, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582604397/cfi/1!/4/4@0.00:64.7 STROBEL, Christian. Termodinâmica Técnica. 1ª. Curitiba: Intersaberes, 2016. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/37463/pdf Plano de Ensino 1 Código e nome da disciplina DGT1106 TERMODINÂMICA APLICADA 2 Carga horária semestral 3 Carga horária semanal 4 Perfil docente Para ministrar a disciplina o docente deve possuir graduação em Física, Engenharia Química, Engenharia Mecânica ou áreas afins e possuir pósgraduação, preferencialmente doutorado, em uma destas áreas. É desejável que o docente possua experiência no ensino dos conceitos e conteúdos relacionados à termodinâmica e domínio de técnicas para a contextualização de tais conteúdos aos cursos de Engenharia Química e Engenharia Mecânica, permitindo que os conteúdos da disciplina possam ser facilmente articulados com o cotidiano, os elementos regionais e do curso dos estudantes. Para que a disciplina possa ser conduzida de forma coerente com seus objetivos dentro da matriz curricular, é muito importante que o docente conheça profundamente o Projeto Pedagógico do Curso, seu Plano de Ensino, bem como os Planos de Aula. É fundamental que o docente possua domínio das metodologias ativas de ensino, para os conteúdos possam ser conduzidos tendo os alunos como centro do processo e utilizando propostas que os façam protagonizar sua própria aprendizagem, utilizando também, tecnologias digitais para a educação, tais como simuladores, ambientes virtuais de aprendizagem, principalmente os institucionais (SAVA, BDQ, SGC e SIA) e ferramentas de interação virtual tais como o simulador PhET. Além disto, é imprescindível que o docente estimule o autoconhecimento e autoaprendizagem entre seus alunos. 5 Ementa Sistemas termodinâmicos. Trabalho e calor. Segunda Lei da termodinâmica. Termodinâmica de soluções. Equilíbrio em reações químicas. 6 Objetivos articular os conceitos básicos de sistemas termodinâmicos, analisando suas principais leis, para propor a solução de problemas reais em engenharia; examinar as relações termodinâmicas entre calor e trabalho, através de suas variáveis de estado, para a construção de protótipos de máquinas térmicas eficientes; aplicar a termodinâmica de soluções, considerando os efeitos térmicos em misturas, para propor modelos de otimização em processos físicos e químicos utilizados no âmbito industrial; produzir protótipos de células a combustível, considerando a teoria de reações químicas, para a obtenção de fontes de energias limpas e sustentáveis; 7 Procedimentos de ensinoaprendizagem Aulas interativas em ambiente virtual de aprendizagem, didaticamente planejadas para o desenvolvimento de competências, tornando o processo de aprendizado mais significativo para os alunos. Na sala de aula virtual, a metodologia de ensino contempla diversas estratégias capazes de alcançar os objetivos da disciplina. Os temas das aulas são discutidos e apresentados em diversos formatos como leiturade textos, vídeos, hipertextos, links orientados para pesquisa, estudos de caso, podcasts, atividades animadas de aplicação do conhecimento, simuladores virtuais, quiz interativo, simulados, biblioteca virtual e Explore + para que o aluno possa explorar conteúdos complementares e aprofundar seu conhecimento sobre as temáticas propostas. 8 Temas de aprendizagem 1. SISTEMAS TERMODINÂMICOS 1.1 ESTADO E PROPRIEDADE DE UMA SUBSTÂNCIA 1.2 EQUILÍBRIO DE FASE DE UMA SUBSTÂNCIA PURA 1.3 LEI ZERO DA TERMODINÂMICA 2. TRABALHO E CALOR 2.1 TRABALHO REALIZADO NUM SISTEMA COMPRESSÍVEL SIMPLES 2.2 ENERGIA INTERNA, ENTALPIA E O PRIMEIRO PRINCÍPIO DA TERMODINÂMICA 2.3 PRIMEIRA LEI APLICADA AO VOLUME DE CONTROLE 2.4 PROCESSOS EM REGIME UNIFORME E PERMANENTE 3. SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA 3.1 MOTORES TÉRMICOS E REFRIGERADORES 3.2 PROCESSOS REVERSÍVEIS E IRREVERSIBILIDADE 3.3 VARIAÇÃO DE ENTROPIA EM PROCESSOS REVERSÍVEIS 3.4 CICLOS DE MÁQUINAS DE POTÊNCIA DE COMBUSTÃO INTERNA 4. TERMODINÂMICA DE SOLUÇÕES 4.1 POTENCIAL QUÍMICO E O EQUILÍBRIO DE FASES 4.2 PROPRIEDADES PARCIAIS, FUGACIDADE E COEFICIENTE DE FUGACIDADE 4.3 PROPRIEDADES EM EXCESSO 4.4 VARIAÇÃO DE ENERGIA DE GIBBS E EFEITOS DA TEMPERATURA NO EQUILÍBRIO TERMODINÂMICO 5. EQUILÍBRIO EM REAÇÕES QUÍMICAS 5.1 COORDENADA DA REAÇÃO E REGRA DE FASES PARA SISTEMAS REACIONAIS 5.2 CONSTANTE DE EQUILÍBRIO, RELAÇÕES ENTRE CONSTANTES DE EQUILÍBRIO E COMPOSIÇÃO 5.3 CÁLCULO DE CONVERSÃO NO EQUILÍBRIO 5.4 REGRA DAS FASES PARA SISTEMAS DE REAÇÃO QUÍMICA 5.5 EQUILÍBRIO ENVOLVENDO MÚLTIPLAS REAÇÕES 9 Procedimentos de avaliação Nesta disciplina, o aluno será avaliado pelo seu desempenho nas avaliações (AV ou AVS), sendo a cada uma delas atribuído o grau de 0,0 (zero) a 10,0 (dez). O discente conta ainda com uma atividade sob a forma de simulado, que busca aprofundar seus conhecimentos acerca dos conteúdos apreendidos, realizada online, na qual é atribuído grau de 0,0 (zero) a 2,0 (dois). Esta nota poderá ser somada à nota de AV e/ou AVS, caso o aluno obtenha nestas avaliações nota mínima igual ou maior do que 4,0 (quatro). Os instrumentos para avaliação da aprendizagem constituemse em diferentes níveis de complexidade e cognição, efetuandose a partir de questões que compõem o banco da disciplina. O aluno realiza uma prova (AV), com todo o conteúdo estudado e discutido nos diversos materiais que compõem a disciplina. Será considerado aprovado o aluno que obtiver nota igual ou superior a 6,0 (seis). Caso o aluno não alcance o grau 6,0 na AV, ele poderá fazer uma nova avaliação (AVS), que abrangerá todo o conteúdo e cuja nota mínima necessária deverá ser 6,0 (seis). As avaliações serão realizadas de acordo com o calendário acadêmico institucional. 10 Bibliografia básica BORGNAKKE, Claus e SONNTAG, Richard E. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. Porto Alegre: Blucher, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/164481/pdf. MATSOUKAS, Themis. Fundamentos de Termodinâmica para Engenharia Química. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521632306/cfi/6/10!/4/2@0:0 MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N.; BOETTENER, Daisie D.; BAILEY, Margaret B. Princípios de termodinâmica para engenharia. 8ª. Rio de Janeiro: LTC, 2018. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634904/cfi/6/10!/4/14/10@0:0. 11 Bibliografia complementar ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7ª. Porto Alegre: McgrawHill, 2013. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580552010/cfi/2!/4/4@0.00:0.00 KROSS, Kenneth A.; POTTER, Merle C. Termodinâmica para engenheiros. 1ª. São Paulo: Cengage Learning, 2015. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788522124060/cfi/0!/4/4@0.00:37.0 PIZZO, Sandro Megale. Fundamentos da Termodinâmica. 1ª. São Paulo: Pearson, 2018. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Acervo/Publicacao/151060 Potter, Merle C.; Somerton, Craig W. Termodinâmica para Engenheiros. Porto Alegre: Bookman, 2017. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582604397/cfi/1!/4/4@0.00:64.7 STROBEL, Christian. Termodinâmica Técnica. 1ª. Curitiba: Intersaberes, 2016. Disponível em: https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/37463/pdf
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