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Termodinâmica Química

Código:

BIOT077

Sigla:

TQ

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Química

Ocorrência: 2019/2020 - 1S

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Química
Curso/CE Responsável:	Licenciatura em Biotecnologia

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
BIOT	71	Plano Estudos 2015	2	-	5	60	135

Língua de trabalho

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

Objetivos

A unidade curricular tem por objectivo que os alunos adquiram conhecimentos e ferramentas de trabalho na área da termodinâmica, sendo estes conteúdos essenciais para algumas das unidades curriculares específicas da biotecnologia

Resultados de aprendizagem e competências

É essencial que os alunos compreendam e saibam utilizar as propriedades físicas dos gases ideais e reais, sabendo aplicar as três leis da termodinâmica em reacções bioquímicas, conseguindo determinar trocas de calor, variações de entropia e espontaneidade dos processos.

É objectivo que o aluno consiga 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 como sendo a base 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 o equilíbrio

Modo de trabalho

Presencial

Programa

1 Introdução: Conceitos Fundamentais

2 Propriedades dos gases: Gases perfeitos. Teoria Cinética dos Gases. Gases Reais – Equações de estado

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, 2009. ISBN: 0199226725

Bibliografia Complementar

Gordon Rogers and Yon Mayhew; Engineering Thermodynamics: Work and Heat Transfer, Longman Scientific, 1992. ISBN: 0582045665
Yunus A. Cengel and Boldes; Thermodynamics (SI units): An Engineering Approach, McGraw-Hill Higher Education, 2007. ISBN: 0071257713

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Nas aulas teóricas os conceitos fundamentais serão leccionados por exposição, utilizando meios audiovisuais, alguns problemas ilustrativos desses conceitos serão resolvidos. Nas aulas teóricas/práticas os estudantes resolverão individualmente exercícios propostos pelo docente.

No mesmo semestre haverá uma unidade curricular laboratorial associada na qual os alunos realizarão vários trabalhos experimentais, que exemplificarão a aplicação prática dos conceitos de termodinâmica.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Tecnologia > Biotecnologia
Ciências Físicas > Física > Termodinâmica
Ciências Físicas > Química > Química física

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	75,00
Frequência das aulas	60,00
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) Continuous assessment:

NF = T1 * 0.5 + T2 * 0.5

 b) Assessment by exam will be the exam grade