Faculdade de Ciências e Tecnologia

Termodinâmica

Código

10540

Unidade Orgânica

Faculdade de Ciências e Tecnologia

Departamento

Departamento de Física

Créditos

6.0

Professor responsável

Rui Filipe dos Reis Marmont Lobo

Horas semanais

6

Total de horas

69

Língua de ensino

Português

Objectivos

No final desta unidade curricular o estudante terá adquirido conhecimentos, aptidões e competências

- nos processos físicos e respectivas leis que ocorrem em sistemas termodinâmicos, aplicada à análise de problemas de transferência de calor, e de conversão de calor em trabalho ou vice-versa, em particular a) fenómenos de transferência de calor como a condução, a convecção e a radiação, e aquisição de competências para implementação de sistemas dissipadores ou isoladores do calor elementares; b)  estudo de transições de fase; c) comprensão de ciclos termodinâmicos com o objectivo do estudo de máquinas térmicas, frigorificas e de bombas de calor, que lhes permita calcular rendimentos ou eficiências em ciclos operando com gás ideal em processos reversíveis; d) potenciais termodinâmicos; e)  teoria cinética de gases; f) verificação experimental em aulas de laboratótio de alguns dos procesos físicos anteriormente descritos, e aquisição de competências na elaboração de relatórios e na análise de resultados experimentais.

- na diferença de interpretação clássica e estatísitica das propriedades termodinâmicas

- em sistemas termodinâmicos isolados, fechados e abertos

Pré-requisitos

É recomendada  aprovação prévia nas disciplinas de

 "Física I" (Mecânica)  e "Análise Matemática I", em particular derivação e integração.

Conteúdo

•Conceitos fundamentais
• Temperatura e equação de estado. Transicoes de fase.
• Teoria cinética de gases. Distribuicao de Maxwell-Boltzmann
• Conservação de energia. Primeira lei da termodinâmica
• Transferência de calor
• Máquinas térmicas e máquinas frigoríficas
• Entropia - Segunda lei da termodinâmica
• Aplicações da primeira e segunda lei da  termodinâmica
• Fundamentos de Termodinâmica Estatística
• Potenciais termodinâmicos. Relações de Maxwell
• Terceira lei da termodinâmica
• Sistemas abertos e equilíbrio de fases
• Fluxo estacionário e conservação de energia


Bibliografia

 

- M. W. Zemansky, R. H. Dittman, Heat and Thermodynamics, 6th Ed.

 - Y. A. Çengel, M. A. Boles, Termodinâmica, 3ª Ed.

- Engineering Thermodynamics; F. F. Huang

- Physics; Kane & Sternheim

 

Método de ensino

Informações gerais sobre o funcionamento da disciplina tais como regras, datas importantes, notas das avaliações e outras informações complementares estão disponíveis na página da disciplina no Clip. Documentação necessária e detalhada quanto à realização das aulas práticas deverá ser consultada no  CLIP na pasta “Protocolos”. 

As aulas, de cada turno teórico, decorrem em 2 sessões semanais de hora e meia cada uma. As aulas teóricas não são obrigatórias. Recorrem quer ao uso do quadro (tradicional) para demonstrações matemáticas e outras, e ainda ao  uso de slides e power points como textos de apoio teórico complementar.

A componente prática da unidade curricular é composta por resolução de problemas no quadro e por realização de trabalhos práticos com escrita dos respectivos relatórios.

 

Método de avaliação

Frequência:

É obrigatória frequência à disciplina. A frequência é obtida quando a classificação  mínima da Componente Prática for igual a 10 valores. 

A frequência obtida em anos anteriores é válida no presente ano lectivo.

 

Componente PRÁTICA:

4 Sessões de laboratório com relatório escrito + 5 Sessões de resolução de problemas  

Classificação obtida para FREQUÊNCIA (F):

F=F1-n F1/10-m F1/10     com       F1=(R1+MT1+R2+MT2)/4

onde Ri e MTi são as notas dos dois melhores relatórios em grupo e mini-testes de problemas.

n - número de faltas às aulas de laboratório:

Se n=1 há penalização ver fórmula abaixo.

Se n=2 não obtém frequência.

m-  número de faltas às aulas de problemas:

se m> 1 há penalização.

Notas Ri e MTi  e F e F1 arredondadas à unidade.

Obtém frequência se F maior ou igual a 10 valores (0-20 valores)

 

Componente TEÓRICA:

2 testes escritos  (T1,T2)  com escolhas múltiplas, resposta aberta e problemas

NOTAS INTERMÉDIAS DOS TESTES: Arredondadas às décimas.

 

APROVAÇÃO com avaliação contínua se:

Obtém aprovação  à disciplina 

Se F maior ou igual a 10 valores (0-20 valores) e se  (T1+T2)/2 maior ou igual a 10 valores.

Nota final FG

FG1=0.4 F + 0.6 (T1+T2)/2.

Reprovado com avaliação contínua mas acesso a exame se:

F nota mínima 10 valores.

APROVAÇÃO por exame se:

FG2=0.4 F + 0.6 Exame 

F nota mínima 10 valores e se Exame maior ou igual a 10 valores,  FG2 nota mínima 10 valores.


Calendarizacao :

Datas dos Testes :   31 de Outubro   e 12 de Dezembro

A calendarizacao de outros elementos de avaliacao continua encontra-se publicada em Outros

 Não é permitido o uso de máquinas de calcular gráficas ou programáveis nos testes e exame.

DEFESA DE NOTA

No caso de o(a) estudante ter obtido classificação final  maior ou igual a 17 valores (0-20) terá lugar uma defesa de nota através de uma prova adicional (ex: oral). Em caso de falta ou desistência à prova de defesa de nota, a classificação final será 16 valores. Na prova adicional de defesa de nota a classificação obtida poderá ser igual ou inferior (em um valor) à classificação trazida para a defesa. 

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