Termodinâmica
Curso | Licenciatura em Matemática |
Disciplina | Termodinâmica |
Caráter | Optativa |
Pré-requisito | Física Básica III (0090115)e Cálculo III (0100018) |
Código | 0090118 |
Depto. | Física |
CHT | 68 h |
Créditos | 04(quatro) |
Natureza | 04 aulas teóricas |
Prof. Resp. | |
Objetivos |
GERAIS: Proporcionar aos alunos conhecimentos básicos de termodinâmica, através de um tratamento rigoroso, formando a base para estudos nos campos das Ciências Exatas e Aplicadas. ESPECÍFICOS: Dar o embasamento para o prosseguimento de estudos posteriores em Física. |
Ementa | Conceitos Básicos da Termodinâmica; A Primeira Lei da Termodinâmica; A Segunda Lei da Termodinâmica e Entropia; Potenciais Termodinâmicos, Relações de Maxwell e Relações Termodinâmicas Gerais; Mudanças de Estado Físico; Introdução à Termodinâmica na Linguagem das Variáveis Extensivas; Noções de Termodinâmica Estatística. |
Programa |
CONCEITOS BÁSICOS DA TERMODINÂMICA Equilíbrio Termodinâmico Variáveis de Equilíbrio: Variáveis Intensivas e Extensivas Processos Termodinâmicos Energia Interna, Trabalho e Calor Modelo de Gás Ideal e sua Aplicação ao Ar Seco e Úmido. Noção de Temperatura Virtual. Introdução ao Uso de Cálculo em Várias Variáveis à Termodinâmica. Elementos de Teoria Cinética dos Gases. Teorema da Equipartição e Distribuição das Velocidades Moleculares. Caminho Livre Médio. Processos Quasestáticos e Reversíveis. Trabalho em Transformações Quasestáticas em Fluidos.
A PRIMEIRA LEI DA TERMODINÂMICA Experiência de Joule A Primeira Lei da Termodinâmica e Aplicações Calores Específicos, Entalpia Processos Adiabáticos. Noção de Temperatura Potencial
A SEGUNDA LEI DA TERMODINÂMICA E ENTROPIA Entropia e seu Significado Microscópico Maximização da Entropia de um Universo e Equilíbrio Termodinâmico. Exemplos. Máquinas Térmicas Ciclo de Carnot. Teorema de Carnot Enunciados de Kelvin e Clausius Escala Termodinâmica de Temperaturas Desigualdade de Clausius
POTENCIAIS TERMODINÂMICOS, RELAÇÕES DE MAXWELL E RELAÇÕES TERMODINÂMICAS GERAIS Funções de Gibbs, Helmholtz, Entalpia e Potencial Químico Interpretação Física das Funções Termodinâmicas e de suas Variações Relações de Maxwell Relações Termodinâmicas Gerais
MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO Caracterização dos Estados Físicos Diagramas de Fase e Leis das Mudanças de Fase Transições de Fase sem Calor Latente Equação de Clausius-Clapeyron
INTRODUÇÃO À TERMODINÂMICA NA LINGUAGEM DAS VARIÁVEIS EXTENSIVAS – Função U (S, V, N) e Postulados sobre seu Comportamento – Relações de Euler e Conseqüências da Extensividade de U (S, V, N) – Potenciais Termodinâmicos como Transformações de Legendre
NOÇÕES DE TERMODINÂMICA ESTATÍSTICA – Probabilidade Termodinâmica e Entropia, Noção de Funções de Partição – Aplicações Simples
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Bibliografia |
Básica FINN, C.B.P. Thermal Physics. London: Chapman and Hall, 1993. ZEMANSKY, Mark W. Calor e Termodinâmica. Rio de Janeiro: Editora Guanabara Dois, 1978. FERMI, E. Thermodynamics. New York: Dover, 1936.
Complementar CALLEN, Herbert B. Thermodynamics and na Introduction to Thermostatistics, Second Edition. New York: John Wiley & Sons, 1985. SALINAS, S.R.A. Introdução à Física Estatística. São Paulo: Edusp, 1997. WALLACE, J. M., HOBBS, P.V., Atmospheric Science, An Introductory Survey. Academic Press, San Diego, 1977. |