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Termodinâmica Química

Código:

TPD016

Sigla:

TQ

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2020/2021 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Química
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Tecnologias do Petróleo

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
TPD	26	Plano Estudos 2015	2	-	5	60	135

Língua de trabalho

Português
Obs.: Durante as apresentações das aulas teóricas os termos técnicos são também leccionados em inglês.

Objetivos

A unidade curricular tem por objectivo que os alunos adquiram conhecimentos e ferramentas de trabalho nas áreas da Termodinâmica aplicada às Tecnologias do Petróleo.

Resultados de aprendizagem e competências

Pretende-se que os alunos compreendam e saibam utilizar as propriedades físicas dos gases ideais e reais, saibam aplicar as três leis da termodinâmica a reacções, conseguindo determinar trocas de energia sobre a forma de calor e/ou trabalho, variações de entropia e espontaneidade dos processos.

É essencial que os estudantes consigam interpretar os diagramas de fases de substâncias puras, compreendendo os conceitos de pontos triplo e critico, bem como interpretar os diagramas de fases de diferentes misturas, compreendendo-os e reconhecendo-os como fundamentais para vários processos de separação.

É ainda necessário que os alunos entendam as diferenças entre misturas líquidas reais e ideais,

compreendendo o conceito de coeficiente de actividade, permitindo-lhes controlar as variáveis que afectam os equilíbrios

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 Breve revisão a alguns conceitos fundamentais da Física

2 Gases: Gases perfeitos. Teoria cinética dos gases. Gases reais – Equações de estado (abreviado).

3 1ª Lei da termodinâmica: Definições. Trabalho e calor. Energia interna e Entalpia.

4 Termoquímica: Entalpias de transição. Tipos de entalpias. Efeito da temperatura.

5 2ª Lei da termodinâmica: Entropia e a 2ª lei. Entropias absolutas e 3ª lei. Espontaneidade e energia de Gibbs -propriedades.

6 Equilíbrio das fases: Termodinâmica das transições. Variação da energia de Gibbs com a pressão e com a temperatura. Diagramas de fases – interpretação e exemplos. Estrutura molecular dos líquidos.

7 Misturas: Introdução. Soluções ideais. Soluções reais e actividades. Propriedades Coligativas. Diagramas de fase de misturas - líquidos voláteis e não voláteis e sólido-líquido.

8 Equilíbrio químico: Bases termodinâmicas. Energia de Gibbs padrão. Composição e Constante de equilíbrio. Princípio de Le Chatelier. Equação de Van’t Hoff.

Bibliografia Obrigatória

Peter Atkins and Julio de Paula; Atkins' Physical Chemistry, OUP Oxford, 2009. ISBN: 0199543372
Peter Atkins and Julio de Paula; Elements of Physical Chemistry, OUP Oxford, 2008. ISBN: 0199226725
Edmundo Gomes de Azevedo; Termodinâmica Aplicada, Escolar Editora, 2011. ISBN: 9789725923153

Bibliografia Complementar

Yunus A. Cengel and Boldes; Thermodynamics (SI units): An Engineering Approach, McGraw-Hill Higher Education, 2007. ISBN: 0071257713
Gordon Rogers and Yon Mayhew; Engineering Thermodynamics: Work and Heat Transfer, Longman Scientific, 1992. ISBN: 0582045665
Dilip Kondepudi; Introduction to Modern Thermodynamics, John Wiley & Sons, 2008. ISBN: 0470015993

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teóricas os conceitos fundamentais são leccionados por exposição, utilizando meios audiovisuais e alguns problemas ilustrativos, estimulando o raciocínio e o espírito crítico dos estudantes.

Nas aulas TP os estudantes resolvem individualmente e de forma autónoma exercícios propostos pelo docente. De notar que a orientação tutorial (parte do horário de dúvidas), o qual serve para os estudantes fazerem alguns exercícios extra ou trabalhos/projectos.

No mesmo semestre há uma UC laboratorial associada (Laboratório II) onde os alunos realizam experiências que exemplificam a aplicação dos conceitos termodinâmicos.

 

Palavras Chave

Ciências Físicas > Química > Química física
Ciências Físicas > Física > Termodinâmica
Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de processos

Tipo de avaliação

Avaliação por exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Exame	100,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Estudo autónomo	82,50
Frequência das aulas	52,50
Total:	135,00

Obtenção de frequência

A aprovação na disciplina poderá ser efectuada por:

a) Avaliação contínua: 2 testes

b) Avaliação final por Exame

Fórmula de cálculo da classificação final

a) Avaliação contínua:

NF=T1*0.5+T2*0.5

b) Avaliação por exame será a nota do exame