Introdução à Termodinâmica

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TERMODINÂMICA I 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
Profª Rosa Maria R. Nielsen 
Conteúdo Programático: 
 Conceitos e Definições: 
 Sistema Termodinâmico e Volume de Controle 
 Estado e Propriedades de uma Substância 
 Processos e Ciclos 
 Unidades de Massa, Comprimento, Tempo e 
Força 
 Volume Específico e Massa Específica 
 Pressão 
 Igualdade de Temperatura 
 Lei Zero da Termodinâmica 
 Escalas de Temperatura 
 
Conteúdo Programático – Cont.: 
 Propriedades da Substância Pura: 
 Substância Pura 
 Equilíbrio de Fases Vapor-Líquida-Sólida para 
uma Substância Pura 
 Propriedades Independentes de uma Substância 
Pura 
 Equação de Estado para Fase Vapor de uma 
Substância Simples Compressível 
 Tabelas de Propriedades Termodinâmicas 
 Superfícies Termodinâmicas 
 
Conteúdo Programático – Cont.: 
 Trabalho e Calor: 
 Definição de Trabalho 
 Unidades de Trabalho 
 Trabalho Realizado na Fronteira Móvel de 
um Sistema Simples Compressível 
 Outras Formas de Realização de Trabalho 
em Sistemas 
 Definição e Unidades de Calor 
 Comparação entre Calor e Trabalho 
 
Bibliografia: 
 Bibliografia Básica: 
 SONNTAG, R. E.; BORGNAKKE, C. Fundamentos da 
Termodinâmica – Série Van Wylen – Volume 
Básico. 8. ed. São Paulo: Edgard Blucher. 2013. 
 
 ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 5. ed. 
São Paulo: McGraw-Hill. 2007. 
 
 MORAN, M. J.; SHAPIRO, H. N. Princípios de 
Termodinâmica para Engenharia. 6. ed. Rio de 
Janeiro: LTC. 2009. 
 
Bibliografia – Cont.: 
 Bibliografia Complementar: 
 IENO, G.; NEGRO, L. Termodinâmica. São 
Paulo: Prentice Hall. 2004. 
 
 MORAN, M. J et al. Introdução à Engenharia 
de Sistemas Térmicos. Rio de Janeiro: LTC. 
2005. 
 
 
TERMODINÂMICA I 
INTRODUÇÃO 
 
 
Profª Rosa Maria R. Nielsen 
 
 
Definições: 
 Termodinâmica: 
 Ciência que estuda a energia e suas 
transformações em outra forma de energia. 
 
 Termodinâmica Aplicada: 
 Ramo da Termodinâmica que estuda as 
transformações que ocorrem entre as diferentes 
formas de energia: 
 Calor em Trabalho → Máquinas Térmicas 
 Trabalho em Calor → Refrigeradores 
 Energia dos fluidos em trabalho → Turbinas 
 
Tipos de Fluidos: 
 Gases 
 Vapores 
 Líquidos 
 Misturas 
 
 A Termodinâmica estabelece as relações 
entre as propriedades das substâncias 
usadas nas máquinas e as energias que 
se transformam. 
Unidades Empregadas no SI: 
 Comprimento m 
 Volume m³ 
 Massa kg 
 Força N 
 Pressão N/m² = Pa 
 
 N/m² = Pa (Pascal) 
Sistema e Fronteira: 
 Sistema – Definição: 
 Quantidade de matéria ou região, com massa e identidade 
fixas, sobre a qual a atenção do observador é dirigida. 
 
 O sistema deve ser examinado separadamente do resto do 
universo. 
 Exemplo: 
 Sistema constituído por uma determinada massa 
 de gás contida em um cilindro. 
 
 Fronteira: 
 Consiste na superfície de separação entre o sistema e sua 
vizinhança. As fronteiras podem ser móveis ou fixas. 
 
 
 
 
 
Fronteira e Meio: 
 Fronteira: 
 Consiste na superfície de separação entre o sistema e 
sua vizinhança. As fronteiras podem ser: 
 Móveis 
 Fixas 
 
 Meio ou Vizinhança – Definição: 
 Matéria ou região externa ao sistema e que pode 
exercer influência sobre ele. 
 Exemplo: 
 Atmosfera que envolve o cilindro e o êmbolo. 
 
Sistema fechado: 
 Sistema Fechado: 
 Quando não se verifica troca de massa do 
sistema com o exterior. 
 Exemplo: 
 Conjunto cilindro-pistão contendo um gás. 
 Sistema: Gás 
 Fronteira: Paredes do cilindro e parte 
 inferior do êmbolo 
 Meio: Atmosfera que envolve o cilindro e o 
 êmbolo 
Volume de Controle: 
 Volume de Controle: 
 Quando se verifica troca de massa do 
sistema com o meio exterior. 
 Exemplos: 
 Bombas 
 Compressores 
 Turbinas 
 Trocadores de Calor 
Sistema Fechado / Volume de 
Controle 
Sistema Fechado 
 
 
Volume de Controle 
 
 
 
 
Equilíbrio Termodinâmico: 
Quando estão presentes as três formas de equilíbrio: 
 Térmico: 
 Temp. do sistema = Temp. do meio exterior 
 
 Mecânico: 
 Pressão do sistema = Pressão externa 
 
 Químico: 
 Quando não existem reações ocorrendo. 
 Quando não ocorre deslocamento de matéria 
entre o sistema e o meio. 
Estado e Transformação: 
 Estado – Conceito Termodinâmico: 
 É a condição do sistema, definida por 
suas propriedades, em um determinado 
instante. 
 
 Mudança de Estado ou Transformação: 
 Quando, espontaneamente ou por 
influência externa, ocorre a variação de 
qualquer propriedade do sistema. 
Transformações Particulares: 
 Isobárica: 
 Quando a pressão do sistema permanece constante ao 
longo da transformação. 
 
 Isotérmica: 
 Quando a temperatura do sistema permanece constante. 
 
 Isométrica ou Isocórica: 
 Quando o volume do sistema permanece constante. 
 
 Adiabática: 
 Quando não ocorre troca de calor entre o sistema e o meio.