Termodinâmica Aplicada

Objetivos

Estudar os sistemas reativos através da aplicação da termodinâmica da combustão a diferentes tipos de combustíveis, reações químicas e balanços de energia, com o objetivo de caracterizar e quantificar a conversão energética em processos com reação química. Avaliar ciclos termodinâmicos avançados, incluindo ciclos a vapor, ciclos a gás, ciclos orgânicos e sistemas de refrigeração, com base nos conhecimentos fundamentais adquiridos em Fundamentos de Termodinâmica. Compreender os mecanismos de transferência de calor — condução, convecção e radiação — e a sua importância na análise e no desempenho de sistemas reais de conversão de energia.

Programa

Parte I – Sistemas Reativos e Combustão: 1.1 Termodinâmica da combustão: introdução; 1.2 Relação de equivalência, entalpias de formação e reação, poder calorífico; 1.3 Balanço de energia em combustão. Temperatura adiabática; 1.4 Combustão e transição energética de baixo carbono. Parte II – Ciclos Termodinâmicos Avançados: 2.1 Revisão termodinâmica e ciclos reais; 2.2 Ciclos a vapor e combinados. Nuclear. Captura de carbono (CCS); 2.3 Ciclos orgânicos e cogeração; 2.4 Motores e turbinas a gás. Reaquecimento, regeneração, arrefecimento; 2.5 Sistemas de refrigeração; 2.6 Climatização: ciclos de compressão e absorção. Parte III – Transferência de Calor: 3.1 Mecanismos e leis básicas da transferência de calor; 3.2 Condução 1D em regime estacionário e não estacionário; 3.3 Convecção: leis, escoamentos, correlações empíricas; 3.4 Radiação e modos combinados de transferência de calor

Pré Requisitos

Recomenda-se a frequência de: cálculo diferencial e integral, álgebra linear e fundamentos de termodinâmica.

Princípios Éticos

Todos os membros de um grupo são responsáveis pelo trabalho de grupo. Em qualquer avaliação, todo aluno deve divulgar honestamente qualquer ajuda recebida e fontes usadas. Numa avaliação oral, todo aluno deverá ser capaz de apresentar e responder a perguntas sobre toda a avaliação.