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REPÚBLICA FEDERATIVA DO BRASILESTADO DE SANTA CATARINA

Universidade do Estado de Santa Catarina - UDESCCENTRO DE EDUCAÇÃO DO PLANALTO NORTE - CEPLAN

Plano de Ensino

Curso: EIM-BAC - Bacharelado em Engenharia de Produção Departamento: CEPLAN-DTI - DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA INDUSTRIAL CEPLAN Disciplina: TERMODINÂMICA APLICADA

Código: 4TRD003 Carga horária: 54 Período letivo: 2020/1

Professor: SANDRO KEINE Contato: [email protected]

Ementa

Propriedades Termodinâmicas. Substâncias Puras. Trabalho. Calor. Primeira Lei da Termodinâmica. Segunda Lei da Termodinâmica. Entropia.Irreversibilidade. Ciclo Motores.

Objetivo geral

- Possibilitar ao discente o conhecimento necessário ao entendimento dos fundamentos da Termodinâmica e explorar aplicações daTermodinâmica na Engenharia.

Objetivo específico

- Familiarizar o aluno com os fundamentos da Termodinâmica, tais como propriedades termodinâmicas, substâncias puras, trabalho, calor,primeira e segunda leis da Termodinâmica, entropia, irreversibilidade e ciclo motores;- Consolidar os fundamentos estudados previamente em Física, relacionados com os fundamentos da Termodinâmica;- Desenvolver a criticidade sobre as principais variáveis que influenciam os fundamentos da Termodinâmica e a Termodinâmica Aplicada;- Dar subsídios para o aluno explorar possíveis aplicações da Termodinâmica na Engenharia.

Conteúdo programático

1. Conceitos Introdutórios1.1. Introdução e apresentação do conteúdo1.2. Metodologia de trabalho e avaliações1.3. Sistema termodinâmico e volume de controle1.4. Pontos de vista macroscópico e microscópico1.5. Processos e ciclos1.6. Sistema de unidades1.7. Volume específico, massa específica e pressão1.8. Temperatura, escalas de temperatura e Lei Zero da Termodinâmica

2. Propriedades de uma Substância Pura2.1. Substância pura2.2. Equilíbrio entre fases2.3. Propriedades de uma substância pura

2. Propriedades de uma Substância Pura2.4. Equações de estado2.5. Tabela de propriedades2.6. Aplicações na Engenharia

Rua Luiz Fernando Hastreiter, 180 - Centenário - São Bento do Sul - SC / CEP: 89290000 / Telefone: (47)3647-0062Sistema SIGA - Emissão em 18/12/2019 16:53

A autenticidade pode ser vista em www.siga.udesc.br/certidao código: FA6C8-23E7B-0044F-5ACE1-3A912 Válido até 15/02/2020



Plano de Ensino

3. Trabalho e Calor3.1. Definição de Trabalho3.2. Unidades de Trabalho3.3. Trabalho realizado por um processo quase-estático3.4. Outras formas de Trabalho

3. Trabalho e Calor3.5. Definição de Calor3.6. Unidades de Calor3.7. Modos de transferência de Calor3.8. Comparação entre Calor e Trabalho3.9. Aplicações na Engenharia

4. Primeira Lei da Termodinâmica4.1. Primeira Lei da Termodinâmica para um processo percorrendo um ciclo4.2. Primeira Lei da Termodinâmica e a mudança de estado de um sistema4.3. Energia interna4.4. Entalpia

4. Primeira Lei da Termodinâmica4.5. Gases perfeitos: energia e entalpia4.6. A taxa de variação de energia em um sistema4.7. Conservação da massa

4. Primeira Lei da Termodinâmica4.8. A Primeira Lei da Termodinâmica para um volume de controle4.9. O processo em regime permanente4.10. Exemplos de processos em regime permanente

5. Segunda Lei da Termodinâmica5.1. Introdução5.2. A Segunda Lei da Termodinâmica5.3. Processos reversíveis

5. Segunda Lei da Termodinâmica5.4. Processos irreversíveis5.5. Ciclo de Carnot

6. Entropia6.1. Desigualdade de Clausius6.2. A entropia como propriedade termodinâmica6.3. Processos reversíveis6.4. Relações termodinâmicas

6. Entropia6.5. Processos irreversíveis6.6. Processos politrópicos reversíveis para um gás perfeito6.7. A Segunda Lei da Termodinâmica para um volume de controle





Plano de Ensino

6. Entropia6.8. Processos em regime permanente6.9. O princípio do aumento da entropia para um volume de controle6.10. Eficiência

7. Irreversibilidade7.1. Trabalho reversível7.2. Irreversibilidade7.3. Disponibilidade

8. Ciclo Motores8.1. Ciclo Rankine8.2. Ciclo de Refrigeração por compressão de vapor8.3. Ciclos padrões de ar8.4. Ciclo Brayton8.5. Ciclo de Carnot8.6. Ciclo Otto8.7. Ciclo Diesel8.8. Ciclo Stirling

Trabalho em Equipe: Apresentação de Resolução de Exercício da Lista (Equipes)

Trabalho em Equipe: Apresentação de Ciclo Termodinâmico (Equipes)

Trabalho em Equipe: Apresentação de Artigo Científico (Equipes)

Metodologia

O conteúdo programático será desenvolvido através de:- Aulas expositivas e dialogadas, onde o professor se utilizará de quadro e giz, podendo utilizar como auxílio, o PowerPoint;- Resolução de exercícios como atividade em sala e/ou extraclasse (listas de exercícios);- Atendimento extraclasse pelo professor da disciplina na quarta-feira, das 18:10 às 19:50 horas, ou em outro dia e horário a serem combinadospreviamente. O professor está disponível também para contato e para esclarecimento de dúvidas através do e-mail [email protected] ;- Atividades em sala individuais ou em grupos;- Sempre que possível, realizar visitas técnicas em Empresas.

Sistema de avaliação

Avaliação do Aluno: A qualidade do desempenho do aluno será avaliada com base no desenvolvimento das seguintes atividades e com osseguintes critérios:- Avaliação 1: Média dos testes diários individuais realizados sobre conteúdo ministrado. Durante a realização desta avaliação o professor nãopermite a utilização de telefone celular (smartphone) (atividade Individual) (40%);- Avaliação 2: Apresentação de Artigo Científico pesquisado (Portal de Periódicos CAPES/MEC: http://www.periodicos.capes.gov.br) e entregade Resenha Crítica de Artigo Científico pesquisado (atividade de Equipe) (20%);- Avaliação 3: Apresentação de Ciclo Termodinâmico: 1º semestre (Ciclo Rankine); 2º semestre (Ciclo de Refrigeração por Compressão deVapor) (atividade em Equipe) (20%);- Avaliação 4: Entrega da Resolução da Lista dos Exercícios. Apresentação de Resolução de Exercício (atividade em Equipe) (20%);- A Prova de Exame Final, caso aplicável, será realizada no período previsto no Calendário Acadêmico da UDESC, no horário da aula dadisciplina e na sala de aula da disciplina.





Plano de Ensino

Bibliografia básica

BORGNAKKE, C; SONNTAG, Richard Ewin. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo: Blucher, c2009.

MORAN, Michael J. Introdução à engenharia de sistemas térmicos: termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor . Rio deJaneiro: Livros Técnicos e Científicos, c2005.

MORAN, Michael J.; SHAPIRO, Howard N. Princípios de termodinâmica para engenharia. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 800 p.

Bibliografia complementar

KNIGHT, Randall D. Física: uma abordagem estratégica . 2. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009.

ÇENGEL, Yunus A; BOLES, Michael A. Termodinâmica. 7. ed. Porto Alegre: AMGH, 2013.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012. 4 v.

TIPLER, Paul Allen; MOSCA, Gene. Física para cientistas e engenheiros. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2009.

YOUNG, Hugh D; FREEDMAN, Roger A. Física II: termodinâmica e ondas. 12.ed. São Paulo: Addison Wesley, 2008.

CHAVES, Alaor,. Física básica: gravitação, fluidos, ondas, termodinâmica. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos: LAB, 2007.

PÁDUA, Antonio Braz de; PÁDUA, Cléia Guiotti de. Termodinâmica: uma coletânea de problemas. São Paulo: Livraria da Física, 2006.

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de física. 7. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2006.

OLIVEIRA, Mário José de. Termodinâmica. São Paulo: Livraria da Física, 2005.

SERWAY, Raymond A; JEWETT, John W. Princípios de física. São Paulo: Cengage Learning, 2004.

SONNTAG, Richard Ewin; VAN WYLEN, Gordon John; BORGNAKKE, C. Fundamentos da Termodinâmica. São Paulo: E. Blucher, c1998.

SCHMIDT, Frank W.; WOLGEMUTH, Carl H; HENDERSON, Robert E. Introdução às ciências térmicas: termodinâmica, mecânica dos fluidos etransferência de calor. São Paulo: E. Blucher, 1996.

FOX, Robert W.; MCDONALD, Alan T; PRITCHARD, Philip J. Introdução à mecânica dos fluídos. 6. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos eCientíficos, c2006.

MARCONI, Marina de Andrade; LAKATOS, Eva Maria. Técnicas de pesquisa: planejamento e execução de pesquisas, amostragens e técnicasde pesquisa, elaboração, análise e interpretação de dados . 7. ed. São Paulo: Atlas, 2008.

MIGUEL, Paulo Augusto Cauchick. Metolologia de Pesquisa em Engenharia de Produção e Gestão de Operações. 2 ed. Rio de Janeiro:Elsevier, 2012.





Plano de Ensino

A Resolução nº 039/2015 - CONSEPE regulamenta o processo de realização de provas de segunda chamada.

O acadêmico regularmente matriculado que deixar de comparecer a qualquer das avaliações nas datas fixadas pelo professor, poderá solicitarsegunda chamada desta avaliação através de requerimento por ele assinado, ou por seu representante legal, entregue na Secretaria deEnsino de Graduação e/ou Secretaria do Departamento, no prazo de 5 (cinco) dias úteis, contados a partir da data de realização da avaliação,sendo aceitos pedidos, devidamente comprovados e que se enquadrem em uma das seguintes situações:

I - problema de saúde do aluno ou parente de 1ºgrau, devidamente comprovado, que justifique a ausência;II - ter sido vítima de ação involuntária provocada por terceiros, comprovada por Boletim de Ocorrência ou documento equivalente;III - manobras ou exercícios militares comprovados por documento da respectiva unidade militar;IV - luto, comprovado pelo respectivo atestado de óbito, por parentes em linha reta (pais, avós, filhos e netos), colaterais até o segundo grau(irmãos e tios), cônjuge ou companheiro (a), com prazo de até 5(cinco) dias úteis após o óbito;V - convocação, coincidente em horário, para depoimento judicial ou policial, ou para eleições em entidades oficiais, devidamente comprovadapor declaração da autoridade competente;VI - impedimentos gerados por atividades previstas e autorizadas pela Chefia de Departamento do respectivo curso ou instância hierárquicasuperior, comprovada através de declaração ou documento equivalente;VII - direitos outorgados por lei;VIII - coincidência de horário de outras avaliações do próprio curso, comprovada por declaração da chefia de departamento;IX ? convocação para competições oficiais representando a UDESC, o Município, o Estado ou o País;X ? convocação pelo chefe imediato, no caso de acadêmico que trabalhe, em documento devidamente assinado e carimbado, contendo CNPJda empresa ou equivalente, acompanhado de documento anexo que comprove o vínculo empregatício, como cópia da carteira de trabalho oudo contrato.Parágrafo único - O requerimento deverá explicitar a razão que impediu o acadêmico de realizar a avaliação.

Informações sobre realização de Prova de 2ª Chamada



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