Conceitos Básicos de Termodinâmica

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TERMODINÂMICA 
Prof. Me. Andrés Steluti 
 
Conceitos Básicos: 
▰ Sistema; ▰ Fronteira; ▰ Vizinhança; ▰ Volume de Controle; ▰ Propriedades extensiva 
e intensiva; ▰ Estado e Equilíbrio; 
▰ Processo e ciclo; ▰ Processo quase-
estático ou de quase- 
equilíbrio. 
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(a) Definição de sistema – não há fluxo de massa através de suas 
fronteiras; fluxo de energia apenas como calor (Q) e/ou trabalho (W). 
(b) Sistema com fronteiras fixa e móvel 
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VOLUME DE CONTROLE: 
Conceitos Básicos: ▰ Propriedade extensiva 
Dependem da quantidade, tamanho ou extensão do sistema. Ex. 
V,U,H,S, etc. ▰ Propriedade intensiva: independem da massa. Ex. P,T,v,h,u,s,x... ▰ Propriedade específica é a razão entre uma propriedade extensiva 
do sistema e a massa do sistema. 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐í𝑓𝑖𝑐𝑜: 𝑣 = 𝑉𝑚 ; 𝑢 = 𝑈𝑚 ; ℎ = 𝐻𝑚 … 
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(a)Processo de compressão de um gás num diagrama T-v. 
(b)Processo cíclico num diagrama T-v 
PROCESSO E CICLO 
Substância Pura e Diagramas P-v-T 
▰ Postulado do estado: 
O estado de um sistema compressível simples é 
completamente especificado por duas propriedades 
intensivas independentes 
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𝑡í𝑡𝑢𝑙𝑜 𝑥 : 𝑥 = 𝑚𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟𝑚𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 
• 𝑥 = 0 → 𝑙í𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜. 
• 𝑥 = 1 → 𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 𝑠𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎𝑑𝑜. 
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Diagrama T-v para região bifásica líquido-vapor 𝒗 = 𝒗𝒍 + 𝒙. 𝒗𝒍𝒗 𝑣𝑙𝑣 = 𝑣𝑣 − 𝑣𝑙 
∅ → 𝑣, 𝑢, ℎ, 𝑠. ∅ = ∅𝒍 + 𝒙. ∅𝒍𝒗 Generalizando: 
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• CGK: Vapor Saturado; 
• AEI: Líquido Saturado; 
• DHL: Vapor Superaquecido; 
• N: Ponto Crítico; 
• PQ: Supercrítico. 
Processos a diferentes pressões num diagrama T- v: 
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Exemplo 1: Determine a fase de cada um dos estados fornecidos, 
utilizando as tabelas do Apêndice B, e indique a posição desses 
estados nos diagramas P-v, T-v, e P-T. 
a. 120 °C e 500 kPa 
b. 120 °C e 0,5 m3/kg 
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a. 120 °C e 500 kPa → líquido comprimido 
b. 120 °C e 0,5 m3/kg → mistura líquido-vapor sat. 
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a. 120 °C e 500 kPa → líquido comprimido 
b. 120 °C e 0,5 m3/kg → mistura líquido-vapor sat. 
Exemplo 1: Solução. 
REFERÊNCIAS ▰ BORGNAKKE, C.; SONNTAG, R. E. Fundamentos da 
Termodinâmica. 1. ed. São Paulo: Blucher, 2018. ▰ ÇENGEL, Y. A.; BOLES, M. A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: 
AMGH, 2013. ▰ Imagem slide 3 e 6: Çengel e Boles (2013). ▰ Imagem slide 4, 8, 9, 10, 12 e 13: Borgnakke e Sonntag (2018). 
 
 
 
 
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Obrigado(a)! 
Andrés Steluti 
Contato: andres.steluti@gmail.com