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Termodinâmica Aplicada II

Código 8499
Ano 3
Semestre S1
Créditos ECTS 6
Carga Horária PL(15H)/T(30H)/TP(15H)
Área Científica Mecânica e Termodinâmica
Tipo de ensino Presencial, teórico/prático
Estágios Não há.
Objectivos de Aprendizagem Mobilizar saberes nas áreas de termodinâmica de sistemas reactivos e método da exergia com vista à resolução de problemas concretos de engenharia, nomeadamente aqueles que envolvam processos de combustão ou que requeiram a análise do desempenho termodinâmico de sistemas.
Conhecer os conceitos e a teoria essencial subjacentes a fenómenos de combustão.Saber equilibrar equações químicas.Saber fazer balanços energéticos a sistemas reactivos. Saber calcular temperaturas de produtos. Resolver problemas de combustão: motores, câmaras de combustão, caldeiras. Familiarização com os conceitos de exergia e saber distinguir análise exergética da energética. Relacionar irreversibilidades com perdas de exergia e com geração de entropia. Saber calcular a irreversibilidade de um processo. Saber fazer balanços exergéticos a sistemas abertos e fechados. Resolver problemas que envolvam a análise exergética de sistemas e saber calcular rendimentos racionais de processos.
Conteúdos programáticos Parte I- Termodinâmica de Sistemas Reactivos - Combustão. 1) Misturas de gases perfeitos. 2) Reacção de combustão. Combustíveis. 3) Generalização das funções termodinâmicas. 4) Calores de reacção. 5) Balanços energéticos de sistemas reactivos. 6) Temperatura adiabática de chama. 7) Cálculo de câmaras de combustão e caldeiras. 8) Dissociação (opcional).

Parte II- Exergia. 1) Introdução. 2) Irreversibilidades. 3) Equação do balanço de exergia. 4) Rendimento Racional. 5) Aplicação a processos simples. 6) Aplicação a ciclos de potência e ciclos frigoríficos. 7) Introdução à exergia química (opcional).
Metodologias de Ensino e Critérios de Avaliação O ensino segue uma combinação de métodos teórico/práticos e práticos. Há 2 aulas semanais de 2h cada. Numa aula são expostos os conceitos teóricos e são desde logo dadas ilustrações práticas desses conceitos. Na aula prática são resolvidos exercícios numéricos que têm que ver com a aplicação concreta da teoria a problemas de engenharia térmica. Existem dois tempos ao longo do semestre em que se realizam trabalhos de laboratório.
A avaliação pode ser periódica e/ou final:
Periódica: uma prova escrita (TE 75%); laboratório (L 17,5%); presenças nas práticas (PRE 7,5% ou 5% ou 2,5%). A nota mínima na prova é 8,5 valores. A nota final é dada pela fórmula NF=0,75NTE+0,15NL+0,075NPRE.
Final: exame escrito (EX), contabilizando-se o laboratório, NF=0,825NEX+0,175NL. As provas escritas são presenciais e com consulta limitada.Notas >16 valores requerem exame oral.
Bibliografia principal “Fundamentos de Termodinâmica Aplicada”, P. Pimentel de Oliveira, LIDEL, págs. 466, 2012; 2ª Edição 2015, págs. 495.
“Fundamentals of Engineering Thermodynamics”, M.J. Moran e H.N. Shapiro, Wiley,5th Edition, 2006.
“Fundamentals of Classical Thermodynamics”, G.J. Van Wylan e R.E. Sonntag, Wiley, New York, 1971.
“The Exergy Method of Thermal Plant Analysis”, T. J. Kotas, Butterworths, 1985
“Thermodynamic and Transport Properties of Fluids, SI Units”, G.F.C. Rogers e Y.R. Mayhew, 5th Ed, Blackwell Pub., 1995.
Língua Português
Data da última atualização: 2022-02-01
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