Thermodinâmica Química I (MIEQ)

Thermodinâmica Química (MEM)


Professor Abel Gomes Martins Ferreira (AGMF)
Professora Luisa Rocha Durães (LRD)

GABINETES: Piso -1 do DEQ / D13  (AGMF) e D21 (LRD)

TEL: 239 798 729 (AGMF)  e 239 798 737 (LRD)

EMAIL: abel@eq.uc.pt  (AGMF)  e luisa@eq.uc.pt 

Web: http://www.eq.uc.pt/~abel

 
1º SEMESTRE

 

"A theory is more impressive the greater is the simplicity of its premises, the more different are the things it relates, and the more extended its range of applicability. Therefore, the deep impression which classical thermodynamics made on me. It is the only physical theory of universal content which I am convinced, that within the framework of applicability of its basic concepts will never be overthrown."

- Albert Einstein

 

CALENDÁRIO DAS AULAS:

-  TEÓRICAS (T);

-  DE LABORATÓRIO (PL) E DE COMPUTAÇÃO (TC) ;

-  DE ORIENTAÇÃO TUTORIAL (OT):   Aplicações (APL) - Dúvidas dos alunos sobre a resolução dos problemas ou sobre a matéria em geral;
Exercício resolvido e explicado (ERE) - Resolução detalhada de um exercício(s) que ilustra(m) os conceitos teóricos dados na aula teórica.

Aula

Data

Sumário

 Questões
de conceito		 Problemas e Soluções / Outros tópicos para treino Objectivos / Aula
T1

16/09

 Apresentação da disciplina. Planificação, Avaliação.

M1
Relações e conceitos fundamentais.		 Q1   Revisão de relações e conceitos fundamentais.
OT1 22/09 Formação de grupos. Entrega dos mapas das PLs      
T2

23/09

M1
Relações e conceitos fundamentais (cont.)

º Expressão combinada dos primeiro e segundo princípios da  termodinâmica.  (em sistemas homogéneos fechados). Energia interna e entropia.

 

  

 

Q1

Q2

Q3

  

 

M1 (prob. 1 a 7)

M2 (prob. 8 a 16)

 

 º Compreender as aplicações do primeiro e segundo princípios da Termodinâmica: cálculo das quantidades calor e trabalho nas transformações.

º Proveniência e utilidade das aplicações das relações de Maxwell

º Aplicações da equação de Gibbs-Helmholtz

º Coeficientes termodinâmicos e aplicações
PLs (*)

24/09

M1
Relações e conceitos fundamentais (cont.)

º Funções características. Relações de Maxwell.
º Equação de Gibbs-Helmholtz.

Exercícios PL1+PL2+PL3+PL4

 M1 (prob. 1 a 7)

 

 Compreender as aplicações do primeiro e segundo princípios da Termodinâmica: cálculo das quantidades calor e trabalho nas transformações.

º Proveniência e utilidade das aplicações das relações de Maxwell

º Aplicações da equação de Gibbs-Helmholtz
OT2 29/09 Abordagem dos trabalhos laboratoriais      
T3

30/09

 M2
Definição e determinação experimental de coeficientes: Coeficientes mecânicos; coeficientes adiabáticos; coeficientes térmicos; relações entre coeficientes

M3
Capacidades caloríficas. Capacidade caloríficas de gases; Capacidades caloríficas de líquidos; Capacidade calorífica de sólidos.

 Q1

Q2

 M2 (prob. 8 a 16)

M3 (prob. 17 a 26)

 

 

 º Definição das capacidades caloríficas e º Aplicações a casos concretos. Referência a métodos de estimativa.

 
PL1 (*)

01/10

 Trabalho laboratorial
OT3 06/10 Exercício tipo e esclarecimento de dúvidas.
T4(*)

07/10

 1ª FREQUÊNCIA (1 h)
(M1+M2+M3)

M3
Capacidades caloríficas. Capacidade caloríficas de gases; Capacidades caloríficas de líquidos; Capacidade calorífica de sólidos.

 Q1

Q2

 M3 (Probs. 17 a 26)

 

  

 

º Definição das capacidades caloríficas e º Aplicações a casos concretos. Referência a métodos de estimativa.
PL2 (*)

08/10

 Trabalho laboratorial:
OT4 13/10 Esclarecimento de dúvidas
T5

14/10

 M4
Fases de composição variável (continuação)
º O potencial químico
º Propriedades parciais molares
º Equação de Gibbs-Duhem
º Determinação de propriedades parciais molares

M5
Equilíbrio de fases
º Equilíbrio termodinâmico em sistemas heterogéneos fechados;
º Regra das fases (Gibbs);
º Equilíbrio de fases das substâncias puras: aproximação qualitativa. Diagramas de equilíbrio.

 Q1

Q2

Q3

 

 M4 (Probs. 27 a 35)

M5 (Probs. 36 a 52)

 

 

 º Cálculo de propriedades parcais molares.

 

 

 

º Interpretação qualitativa de diagramas do tipo (P, T),  (P, V) e (P, V, T)

 
PL 3 (*)

15/11

 Trabalho laboratorial      
OT5 20/10 Abordagem dos trabalhos computacionais      
T6

21/10

 M5
Equilíbrio de fases (continuação)
º Equilíbrio de fases das substâncias puras: tratamento quantitativo. Equação de Clausius-Clapeyron. Pressão de vapor: equações semi-empíricas: estimativa. Curva de fusão: Equação de Simon		 Q1

Q2

Q3

 

  

M5 (Probs. 36 a 52)

 

 

 º Aplicação da equação de Clausius Clapeyron às transições (equilíbrios de fases) de 1ª ordem.

 

 
PL1 (*)

22/10

 Trabalho computacional no LACA
Entrega do relatório do trab de lab para PL1		      
OT6 27/10 Esclarecimento de dúvidas      
T7

28/10

 M5
Equilíbrio de fases(continuação)
º Equilíbrio de fases das substâncias puras: tratamento quantitativo. Equação de Clausius-Clapeyron. Pressão de vapor: equações semi-empíricas: estimativa. Curva de fusão: Equação de Simon		   M5 (Probs. 36 a 52)
 º Aplicação da equação de Clausius Clapeyron às transições (equilíbrios de fases) de 1ª ordem.
PL 2 (*)

29/10

 Trabalho computacional no LACA
Entrega do relatório do trab de lab para PL2
OT7 03/11 EXercício tipo. Esclarecimento de dúvidas
T8

04/11

 M5
Equilíbrio de fases(conclusão)
º Equilíbrio de fases das substâncias puras: tratamento quantitativo. Equação de Clausius-Clapeyron. Pressão de vapor: equações semi-empíricas: estimativa. Curva de fusão: Equação de Simon

M6
Fases Gasosas
Gás perfeito, mistura gasosa perfeita. Gás real.

M7
Equações de estado
º Equação de virial.
º Equações da família da equação de estado de van der Waals (VDW)
º Regras de mistura e de combinação

 M5 (Probs. 36 a 52)

M7(53 a 58)

 º Aplicação da equação de Clausius Clapeyron às transições (equilíbrios de fases) de 1ª ordem.

 

 

 

 

º Revisão do modelo do gás perfeito
º Aplicações ao cálculo PVT das equações de estado de virial e da família de VDW a substâncias puras e misturas.

 
PL 3 (*)

29/10

 Trabalho computacional no LACA
Entrega do relatório do trab de lab para PL3
OT 8 10/11 Exercício tipo. Esclarecimento de dúvidas
T9

11/11

 2ª FREQUÊNCIA (1 h)
(M4+M5)

M7
Equações de estado(continuação)

 M7 (53 a 58) º Aplicações ao cálculo PVT das equações de estado de virial e da família de VDW a substâncias puras e misturas.
PL 1 (*)

12/11

 Entrega do relatório do trab computacional para  PL1
OT 9 17/11 Esclarecimento de dúvidas      
T10 18/11 M7
Equações de estado (conclusão)		   M7(53 a 58) º Aplicações ao cálculo PVT das equações de estado de virial e da família de VDW a substâncias puras e misturas.
PL 2 (*)

19/11

 Entrega do relatório do trab computacional para  PL2
OT 10 24/11 Exercício tipo. Esclarecimento de dúvidas      
T11 25/11 M8
Princípio dos estados correspondentes (PEC)
º Aplicações ao cálculo de propriedades PVT.		   M8 (59 a 62) Aplicações do (PEC) à estimativa de propriedades PVT: pressão de vapor, coeficientes de virial, Capacidade calorífica...
PLs 26/11 Entrega do relatório do trab computacional para  PL3

Exercícios PL1+PL2+PL3

      
T12 02/12 M8
Princípio dos estados correspondentes (PEC)
º Aplicações ao cálculo de propriedades PVT.		   M8 (59 a 62) Aplicações do (PEC) à estimativa de propriedades PVT: pressão de vapor, coeficientes de virial, Capacidade calorífica...
PL1 03/12 Discussão dos relatórios dos trabalhos práticos      
T13 09/12 3ª FREQUÊNCIA (Toda a matéria M1 a M6)      
PL2 10/12 Discussão dos relatórios dos trabalhos práticos      
OT11 15/12 Esclarecimento de dúvidas      
T14 16/12        
PL3 17/12 Discussão dos relatórios dos trabalhos práticos