Apostila De Termodinamica

APOSTILA

DE FUNDAMENTOS DA

TERMODINÂMICA

Depto. de Engenharia Mecânica

Universidade de Taubaté – UNITAU

Prof. Dr. Fernando Porto

“Pouco, porém bem feito.”

Carl Friedrich Gauss

“Deus está com aqueles que perseveram.”

Alcorão

–

capítulo VIII

“Memento mori”

Tertuliano (Quintus Septimius Florens Tertullianus)

–

Apologeticus, capítulo 33

O soldado que não acredita na vitória não é capaz de lutar por ela.

IMPORTANTE

Esta apostila abrange a totalidade do conteúdo da disciplina “Fundamentos da Termodinâmica”, tal como

ministrada nos cursos de engenharia ligados ao Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de

Taubaté, UNITAU.

A apostila é

baseada em notas de aula, as quais apresentam resumidamente o conteúdo do

livro texto

indicado ao aluno para o acompanhamento da disciplina,

Fundamentos da Termodinâmica, de Richard E.

Sonntag, Claus Borgnakke e Gordon J. Van Wylen, Editora Edgard Blücher

Ltda.

Em momento algum o aluno deve supor que a apostila se sobrepõe ou transforma em desnecessário

o uso do livro texto.

Ao contrário, a função desta é somente facilitar ao aluno o uso do referido livro,

continuando seu emprego imprescindível a uma comp

reensão equilibrada e abrangente da disciplina.

Prof. Dr. Fernando Porto

Depto. Engenharia Mecânica

–

UNITAU

Janeiro de 2007

Capítulo 1

–

Introdução

Termodinâmica

–

Prof. Fernando Porto

–

Depto. Mecânica

-

UNITAU

1

-

1

Fundamentos da

TERMODINÂMICA

Capítulo 1

-

INTRODUÇÃO

1.1 Definição

A Termodinâmica é

a parte da Termologia (Física) que estuda os fenômenos relacionados com

trabalho, energia, calor e entropia, e as leis que governam os processos de conversão de energia.

Apesar de todos nós termos um sentimento do que é energia, é muito difícil elaborar u

ma

definição precisa para ela. Na verdade a Física aceita a energia como conceito primitivo, sem

definição, ou seja, apenas caracterizando

-

a.

É bastante conhecido o fato de que uma substância é constituída de um conjunto de partículas

denominadas de moléc

ulas. As propriedades de uma substância dependem, naturalmente, do

comportamento destas partículas.

A partir de uma visão macroscópica para o estudo do sistema, que não requer o conhecimento do

comportamento individual destas partículas, desenvolveu

-

se a

chamada termodinâmica clássica.

Ela permite abordar de uma maneira fácil e direta a solução de problemas.

Extraído de http://pt.wikipedia.org/wiki/Termodinâmica (disponível em Janeiro de 2007)

1.2 Por que Estudar Termodinâmica?

Na engenharia, a Te

rmodinâmica é utilizada para a análise de diversos processos que ocorrem

em equipamentos industriais de grande importância, tais como centrais termoelétricas,

refrigeradores por compressão de vapor, motores a reação (motores a jato e foguetes),

equipamento

s de decomposição de ar, e muitos outros.

Desta forma, o domínio da termodinâmica é essencial para que o engenheiro possa projetar estes

equipamentos e sistemas com o objetivo de construí

-

los dentro do menor custo razoável e obter

destes, em operaçã

o, a maior eficiência energética possível.

Capítulo 2

–

Conceitos e Definições

Termodi

nâmica

–

Prof. Fernando Porto

–

Depto. Mecânica

-

UNITAU