Programa de Termodinâmica da Seção GATE-XE-E
Programa do curso
Unidade 1: conceitos básicos
Abordagem contínua e macroscópica
Sistemas termodinâmicos (fechados e abertos)
Propriedades termodinâmicas e equilíbrio
Estado de um sistema, postulado de estado para substâncias compressíveis simples, diagramas de estado, caminhos e processos em diagramas de estado
Conceitos de calor e trabalho, diferentes modos de trabalho
Lei zero da termodinâmica
Conceito de temperatura
Unidade 2: Primeira Lei da Termodinâmica
Conceito de energia e várias formas de energia
Energia interna, entalpia
Eliminatórias específicas
Primeira lei aplicada a processos elementares, sistemas fechados e volumes de controle, análise de fluxo estável e instável
Unidade 3: Segunda Lei da Termodinâmica
- Limitações da primeira lei da termodinâmica -
- Conceitos de motores de calor e bombas de calor / geladeiras
- Declarações de Kelvin-Planck e Clausius e sua equivalência
- Processos reversíveis e irreversíveis
- Ciclo de Carnot e princípios / teoremas de Carnot
- Escala de temperatura termodinâmica
- Desigualdade de Clausius e conceito de entropia
- Interpretação microscópica da entropia -
- O princípio do aumento da entropia
- Diagramas Ts
- Análise de segunda lei do volume de controle
- Disponibilidade e irreversibilidade
- Terceira lei da termodinâmica
Unidade 4: Propriedades de substâncias puras
Propriedades termodinâmicas de substâncias puras nas fases sólida, líquida e vapor
Comportamento P-vT de substâncias compressíveis simples, regra de fase, tabelas e gráficos de propriedades termodinâmicas, gases ideais e reais, equação de estado do gás ideal e equação de estado de van der Waals
Lei dos estados correspondentes, fator de compressibilidade e gráfico de compressibilidade generalizada
Unidade 5: Relações Termodinâmicas
- Relações T-ds
- Funções de Helmholtz e Gibbs
- Relações de Gibbs
- Relações de Maxwell
- Coeficiente de Joule-Thomson
- Coeficiente de expansão de volume
- Compressibilidades adiabáticas e isotérmicas
- Equações de Clapeyron e Clapeyron-Clausius
Unidade 6: Ciclos Termodinâmicos
- Ciclo de vapor de Carnot
- Ciclo Rankine Ideal
- Ciclo de reaquecimento Rankine
- Ciclo Otto padrão de ar
- Ciclo diesel padrão a ar
- Ciclo Brayton padrão a ar
- Ciclo de refrigeração por compressão de vapor
Unidade 7: Misturas de gases ideais
Leis de Dalton e Amagat, propriedades de misturas de gases ideais, misturas de vapor de água e ar e processos termodinâmicos simples que os envolvem
Umidades específicas e relativas, ponto de orvalho e temperatura de bulbo úmido, temperatura de saturação adiabática, gráfico psicrométrico
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