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F-320

Curso de F 320 A - Termodinâmica

1o. Semestre de 2017: 3as. (21:00hs) e 5as. (19:00hs), sala IF14

Professor: Fernando Iikawa

Sala: 208, do Prédio B, superior, do DFMC/IFGW

Telefone: Ramal - 15482

Livro Texto:  "Termodinâmica, Teoria Cinética e Termodinâmica Estatística"

Thermodynamics, Kinetic Theory and Statistical Thermodynamics, Francis W. Sears and Gerhard L. Salinger, Adison-Wesley Publishing Company, 3rd edition. Tem a versão traduzida em português.

Outros livros:    

  • Heat and Thermodynamics, M. W. Zemansky, McGraw-Hill Book Company, 5th edition

 

Informações sobre a avaliação e a ementa veja o arquivo "Avaliação"

Horário de atendimento: 3a. às 20:00-21:00hs

                                           5a. às 18:00-19:00hs

Data

Assunto

 07.03.2017

 Cap. 1 - Conceitos termodinâmicos: Sistema, envoltório, fronteira e o universo termodinâmico; variáveis de estados ou propriedades termodinâmicas; propriedades extensivas e intensivas e valores específicos; equilíbrio térmico e a lei zero da termodinâmica; equilíbrio termodinâmico; ler o item sobre medidas de temperatura e unidades.

Lista do cap. 1: 6, 7, 9, 10, 17, 18, 21.

 09.03.2017

 Cap. 2: Equação de estado: equações de gás ideal, equação de gás real de Van-der-Waals, superfície e curva P-V-T, diagrama de fase sólido-líquido-gasoso de diferentes substâncias, equações de estado de uma barra ou fio metálico sob tensão, momento magnético de um material paramagnético, momento de dipolo elétrico, membrana superficial de um líquido.

Lista do cap. 2: 8, 11, 13, 21, 22, 25, 30, 33.

14.03.2017 Cap. 2: Derivadas parciais, diferenciais no sistema (P,V,T), coeficiente de dilatação térmica, coeficiente de compressão isotérmica, contantes críticas de um gás de Van der Waals, relações entre as derivadas parciais no sistema (P,V,T), diferenciais exatas.
 16.03.2017  Cap. 3: Primeira Lei da Termodinâmica: Trabalho em termodinâmica (atente para a convenção); Trabalho no sistema (P,V,T); diferencial não-exata e a dependência do trabalho com os processos; Trabalho no ciclo termodinâmico; Trabalho em um sistema paramagnético;
 21.03.2017  Cap. 3: Trabalho em sólidos, fios tensionados e película; Trabalho de configuração e dissipativo; Trabalho nulo em expansão livre do gás; Primeira Lei da Termodinâmica; Trabalho em um processo adiabático e a variação da energia interna; Fluxo de calor; Capacidade térmica e calor específico a pressão ou volume constante.
23.03.2017

 Teste-1; Cap. 3: Calor de transformação (transição de fase); Entalpia; Variação de entalpia no sistema P-V-T e paramagnético; Forma geral da 1a. Lei;

Lista: 11, 15, 18, 19, 24, 26, 29, 33, 35.

28.03.2017 Cap. 3: Aplicação da equação geral da 1a. Lei em escoamento estacionário de fluido; Equação de Bernoulli; Medidor de Venturini (veja tambem outras aplicações da Eq. de Bernoulli); Escoamento em turbina; Exercícios.
 30.03.2017

 Cap. Consequências da 1a. Lei: Variação de energia em função de v e T, P e T, P e v; relações gerais de derivadas parciais e a regra da cadeia.

Lista do cap. 4: 8, 13, 16, 21, 23, 27, 33, 35, 36.

04.04.2017 Cap. 4: Experiência de Gay-Lussac-Joule; coeficiente de Joule; Experiência de Joule-Thompson; coeficiente de Joule-Thompson; Curvas isentalpicas; Curvas isotérmicas e adiabáticas; Ciclo de Carnot e a máquina térmica;
06.04.2017 Revisão e Exercícios.
11.04.2017 Prova-1
18.04.2017

 Cap. 5: Entropia e a 2a. Lei - Processos irreversíveis; Entropia; cálculo de entropia em processos reversíveis; diagrama TxS; variação de entropia em processos irreversíveis; princípio de aumento de entropia; enunciado de Clausius e de Kelvin-Planck da 2a. Lei.

Lista do Cap. 5: 2, 4, 13, 16, 20, 21, 27, 28, 29, 30.

 20.04.2017  Cap. 5: Temperatura termodinâmica; Limite de rendimento de máquinas térmicas; refrigerador de gás; refrigerador magnético; ciclo de Otto (motor a gasolina); ciclo de Diesel; ciclo de Stirling (determinar a eficiência da máquina de cada ciclo); Paradoxo de Gibbs e exercícios.
25.04.2017

Cap. 6: 1a e 2a. Leis combinadas: Relações termodinâmicas para (T,V), (T,P) e (V,P) e equações TdS; Aplicações em sólidos e líquidos.

Lista do cap. 6: 3, 6, 8, 13, 19, 20, 21, 22, 23, 28, 30.

27.04.2017  Cap. 6 - Propriedades de uma substância pura, gás ideal e de Van-der-Waals e líquidos e sólidos; experiência de Gay-Lussac e Joule.
02.05.2017 Teste-2; Cap. 6 - Experiência de Joule-Thompson- gás ideal e de van-der-Waals; principio de Caratheodory; método de Bridgman.
04.05.2017 Cap. 6: exercicios
09.05.2017

Cap. 7: Potenciais termodinâmicos: funções de Helmholtz (F) e de Gibbs (G); potenciais termodinâmicos; F e G no gás ideal e de Van-der-Waals. 

Lista do Cap.7: 2, 4, 5, 6, 7, 11, 15, 16, 17, 19, 20, 22, 23, 25, 28.

 11.05.2017  Cap. 7: F e G de outros sistemas termodinâmicos como tensão em fios; relações de Maxwell; equilíbrio estável e instável; Mudança de fase; super-resfriamento e super-aquecimento; transição de fase de 1a. e 2a. ordem; equação de Clausius-Clepeyron;
16.05.2017 Cap. 7: Exercícios
18.05.2017 Prova-2
23.05.2017

Cap. 7: 3a. lei da termodinâmica; Transformada de Legendre em termodinâmica.

Cap. 8: Aplicações da termodinâmica a sistemas simples - potencial químico em gás ideal.

 25.05.2017

 Cap. 8: Diferentes equações de potencial químico envolvendo energia interna, energia de Helmholtz, Gibbs; Sistema com várias substâncias ou componentes; multiplicador de Lagrange; Dependência da pressão de vapor com a pressão total; variação da temperatura com a altitude baseado em expansão quase-estática e adiabática.

Lista do cap. 8: 1, 2, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 23, 24, 25.

30.05.2017 Cap. 8: Calculo da velocidade do som no ar; Tensão superficial em uma película; pressão de vapor de uma gota líquida; sistema paramagnético.
01.06.2017

Cap. 8: sistema paramagnético; radiação do corpo negro.

cap. 9: Teoria Cinética: Gás ideal: hipóteses básicas; fluxo molecular.

06.06.217

Cap.9: Equação de estado do gás ideal; colisão contra uma parede móvel; princípio de equipartição de energia; teoria clássica de calor específico de um gás.

Lista do cap. 9: 7, 11, 13, 15, 16, 18, 21, 24.

 08.06.2017  Cap. 9: teoria clássica de calor específico de um sólido; distribuição de velocidade (livro do Zemansky).
13.06.2017 Cap. 9: exercicios da lista.
 22.06.2017  3a. prova - capítulos 8 e 9.
 29.06.2017  Trabalho extra, individual ou em grupo no máximo 3 pessoas: Montar uma máquina de Stirling e apresentar no dia 29 de Junho na sala de aula. Pode ser uma cópia da que tem na internet ou inventar uma diferente. A máquina tem que funcionar e o aluno tem que saber descrever o princípio de funcionamento. Ganha 0,5 ponto na Nota Final, antes do Exame.

 

Atenção: A entrega das provas e testes corrigidos será feita na sala de aula.

 

RA NOME T1 T2 T3 <T> P1 P2
3415     Tiago Patrocinio da Silva Cocozza Simoni 10.0     3.33 6.05 2.10
31177     André Henrique Milan Rolim       0.00    
77067     Rodrigo Cardoso Leon 0.0   0.0 0.00 4.40 2.40
81335     Felipe Pedroso Mack 10.0 0.0   3.33 4.00 2.20
82615     Raul Pinheiro da Silva 0.0     0.00    
93112     Thiago Virgilio da Silva 0.0   10.0 3.33 3.50 2.10
97633     Igor Porto Costa Mendes 0.0 5.0 0.0 1.67 5.50 3.50
101335     Alex Tavares da Rocha Nunes 0.0 0.0 0.0 0.00 3.60 0.40
105954     Eric Goldszmidt Gerevini 5.0 0.0   1.67   1.70
118909     Vinícius Lima Silva 0.0     0.00 5.95 1.90
120273     Vladimir Gäal 7.0 10.0 10.0 9.00 5.40 3.80
120904     Fábio Bonetto Rosa 0.0 2.0 0.0 0.67 8.20 5.90
135876     Gesiel Borges da Silva 0.0 10.0   3.33 1.35 3.80
136005     Gustavo Chiomark Nodomi 0.0 10.0 10.0 6.67 4.90 4.10
136513     Leonardo Ribeiro da Silva 5.0 10.0 10.0 8.33 5.40 7.30
137466     Renata Santos de Oliveira 10.0 0.0 2.0 4.00 3.00 1.10
140784     Luiz Henrique Gonçalves Jovelli       0.00    
145279     André de Oliveira Silva 10.0 10.0 10.0 10.00 8.70 9.20
145301     André Palma 10.0 10.0 10.0 10.00 7.60 7.60
145511     Bruno Fernandes e Fernandes Araujo       0.00    
145911     Eduardo Silva de Luca     10.0 3.33   2.40
145924     Emily Francine da Costa 10.0 10.0 10.0 10.00 6.25 4.40
145971     Fabio Magno Silva Souza 10.0 10.0 10.0 10.00 6.70 8.80
146337     Gustavo Camargo de Oliveira 8.0 10.0 10.0 9.33 3.50 2.40
146610     João Bazaga Neto 10.0 10.0 10.0 10.00 8.90 7.10
147449     Miguel Angelo Bertelli 10.0 0.0 10.0 6.67 5.55 3.80
148008     Tayna Mioni Nakamura 10.0 4.0   4.67 9.75 8.60
149403     Rodrigo Fardo Appendino 0.0 0.0 5.0 1.67 6.50 5.40
154620     Ana Flavia Dos Santos 5.0 5.0 10.0 6.67 8.50 4.10
154781     Beatriz Siqueira 10.0 10.0 10.0 10.00 8.40 6.80
155132     Davi Antonio Zau de Alvarenga 0.0 10.0 0.0 3.33 8.40 5.90
155402     Francesco Giuseppe Carotti 0.0 10.0 10.0 6.67 7.70 2.80
156193     Leonardo Bernardes Mori Roda 10.0 10.0 10.0 10.00 5.55 4.90
156234     Leonardo Werneck Trindade de Barros 10.0 10.0 10.0 10.00 7.05 5.50
156295     Louise Trivizol de Assis 0.0   10.0 3.33 4.00 2.40
157045     Rafael de Lima Raiser 0.0     0.00    
158146     Lucas Campos Ferreira 0.0 10.0 10.0 6.67 9.00 5.70
160233     Rafael Nicolussi Pereira 5.0   2.0 2.33 4.65 4.40
160282     Allex Martins Campos       0.00    
163835     Ana Gabriela de Freitas Barbosa 3.0 10.0 10.0 7.67 6.50 4.80
167042     Fabiana Ogata Pereira 10.0 10.0 10.0 10.00 8.30 8.30
168028     Gabriel Martins 2.0 10.0 10.0 7.33 8.00 6.50
168845     Giuseppe Cristiano Brandi 0.0 0.0   0.00 5.30 2.00
169368     Gustavo Marcelo de Oliveira Silva 0.0 10.0 10.0 6.67 5.50 2.20
169380     Gustavo Moreto Pimenta       0.00    
170074     Isabella Gonçalves da Cunha 0.0 10.0 10.0 6.67 4.70 5.80
170290     Jaqueline de Oliveira Rocha 10.0 10.0 10.0 10.00 9.25 8.70
170448     João Carlos Alves de Oliveira 10.0 10.0 10.0 10.00 5.70 6.00
170968     Júlia Bertagna 10.0 10.0 10.0 10.00 8.25 8.50
176390     Raphael Bonfim de Amorim 10.0     3.33 8.55 1.20
178298     Leila Kantor Sauaia 5.0 10.0 10.0 8.33 7.55 7.20