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Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Termodinâmica Básica
1º Semestre - 2010

Prof. André Damiani Rocha
damiani@unip.br
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Introdução
 Fenômenos de Transporte: estuda como massa,
quantidade de movimento, calor e outras formas
de energia são transportadas por um meio sólido
ou continuamente deformável.

Transporte de grandezas em meios
continuamente deformáveis ou sólidos

Transferência
de Calor
(massa)

Mecânica dos
Fluidos

Termodinâmica

Define relação entre
propriedades (P, T, U,
H, S, V etc) para
sistemas em equilíbrio.
Termodinâmicas
Propriedades

Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Estados de uma substância
simples

Uma vez conhecido duas
propriedades
de uma substância simples, todas
as outras propriedades podem ser
determinadas: densidade, energia
interna, entalpia, entropia, calor
específico, coeficiente de
expansão, velocidade do som, etc.
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

 O transporte de quantidade de movimento (velocidades),
turbulência, calor (temperatura), massa (concentração) e outras
grandezas deve-se ao campo de velocidades
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

 Fluido é um meio que se deforma continuamente quando
sujeito a uma tensão.
 Uma camada de fluido desliza sobre a outra e a razão
entre a tensão aplicada e a taxa de deformação é a
viscosidade do fluido
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Aplicações de Ciências
Fluido-Térmicas

Corpo humano

Sistemas de
ar-condicionado

Radiadores de
Carro

Aviões

Plantas de Potência

Sistemas de Refrigeração
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Ciência Fluido-Térmicas
Water heater,
Shower
Electric or gas
range
Heating / airconditioning
Refrigerator
Humidifier
Sprinkler system
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Arrasto e Forças em Corpos
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Transferência de Calor
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Conversão de Energia
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Planta Hidrelétrica
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Hidrelétrica / Represa
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Energia Solar
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Energia Eólica
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia Automotiva
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia Naval
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia Aeroespacial
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia de
Microprocessadores
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia Química e de
Petróleo
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Engenharia Agrícola
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Ar Condicionado e
Refrigeração
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Turbina a Gás para Propulsão

Compressão, Combustão e Expansão
Requer conhecimentos de Mecânica dos
Fluidos,
Transferência de Calor e
Termodinâmica
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

 Módulo combinado de
eletricidade e vapor;
4x16,4 MW (ind. Textil
Indonésia - Tuma
Turbomach)
 Ciclo combinado que
oferecem calor e
eletricidade para
fábricas. Com um único
eixo do gerador para as
duas turbinas pode-se
reduzir os custos da
planta significativamente
eliminando-se a
necessidade de um
gerador extra e custos
civis.
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Dimensões e Unidades
 Primário (Fundamental)
 Dimensões: Massa (ou Força),
Comprimento, Tempo, Temperatura
 Secundário (Derivações) Dimensões
 Força (ou Massa), Velocidade, Pressão,
Volume, Densidade, Energia, etc.
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Unidades
 Dois sistemas de unidade poderão
serão utilizados basicamente
1. SI – Sistema Internacional.
2. USCS – Sistema Inglês
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

SI (International System)

Massa -- Quilograma (kg)
Comprimento -- metro (m)
Tempo -- segundo (s)
Temperatura -- Kelvin (K)
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

USCS (US Costumary System)
Massa
- libra-massa (lbm)
Comprimento - pé (ft)
Tempo
- segundo (s)
Temperatuae - Rankine (K)
Força
- libra-força (lbf)
Termodinâmica Báica / 1S2010

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Unidades de Força
m = 1kg

a = 1m/s2

F = 1N

a = 1ft/s2
m = 32.174 lbm

F = 1 lbf

1 kg  2.2046226 lbm
1 m  3.2808 ft
1 N  0.22481 lbf
Termodinâmica Báica / 1S2010

Prof. Damiani

Bibliografia
Livro -Texto:
Wylen, V., Sonntag e Bornakke, Fundamentos da
Termodinâmica, 6ª Edição, Editora Edgard Bluncher
(2004).
Outras Referências:

Moran & Shapiro, Princípios de Temodinâmica para
Engenharia, 4ª Edição, Editora LTC (2002)
Moran,M. J., Shapiro, H. N., Munson, B. R., Dewitt, P.
D., Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos,
Editora LTC

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Termodinâmica Básica 1S2010

  • 1. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Termodinâmica Básica 1º Semestre - 2010 Prof. André Damiani Rocha damiani@unip.br
  • 2. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Introdução  Fenômenos de Transporte: estuda como massa, quantidade de movimento, calor e outras formas de energia são transportadas por um meio sólido ou continuamente deformável. Transporte de grandezas em meios continuamente deformáveis ou sólidos Transferência de Calor (massa) Mecânica dos Fluidos Termodinâmica Define relação entre propriedades (P, T, U, H, S, V etc) para sistemas em equilíbrio.
  • 3. Termodinâmicas Propriedades Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Estados de uma substância simples Uma vez conhecido duas propriedades de uma substância simples, todas as outras propriedades podem ser determinadas: densidade, energia interna, entalpia, entropia, calor específico, coeficiente de expansão, velocidade do som, etc.
  • 4. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani  O transporte de quantidade de movimento (velocidades), turbulência, calor (temperatura), massa (concentração) e outras grandezas deve-se ao campo de velocidades
  • 5. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani  Fluido é um meio que se deforma continuamente quando sujeito a uma tensão.  Uma camada de fluido desliza sobre a outra e a razão entre a tensão aplicada e a taxa de deformação é a viscosidade do fluido
  • 6. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Aplicações de Ciências Fluido-Térmicas Corpo humano Sistemas de ar-condicionado Radiadores de Carro Aviões Plantas de Potência Sistemas de Refrigeração
  • 7. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Ciência Fluido-Térmicas Water heater, Shower Electric or gas range Heating / airconditioning Refrigerator Humidifier Sprinkler system
  • 8. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Arrasto e Forças em Corpos
  • 9. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Transferência de Calor
  • 10. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Conversão de Energia
  • 11. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Planta Hidrelétrica
  • 12. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Hidrelétrica / Represa
  • 13. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Energia Solar
  • 14. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Energia Eólica
  • 15. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia Automotiva
  • 16. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia Naval
  • 17. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia Aeroespacial
  • 18. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia de Microprocessadores
  • 19. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia Química e de Petróleo
  • 20. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Engenharia Agrícola
  • 21. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Ar Condicionado e Refrigeração
  • 22. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Turbina a Gás para Propulsão Compressão, Combustão e Expansão Requer conhecimentos de Mecânica dos Fluidos, Transferência de Calor e Termodinâmica
  • 23. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani  Módulo combinado de eletricidade e vapor; 4x16,4 MW (ind. Textil Indonésia - Tuma Turbomach)  Ciclo combinado que oferecem calor e eletricidade para fábricas. Com um único eixo do gerador para as duas turbinas pode-se reduzir os custos da planta significativamente eliminando-se a necessidade de um gerador extra e custos civis.
  • 24. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Dimensões e Unidades  Primário (Fundamental)  Dimensões: Massa (ou Força), Comprimento, Tempo, Temperatura  Secundário (Derivações) Dimensões  Força (ou Massa), Velocidade, Pressão, Volume, Densidade, Energia, etc.
  • 25. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Unidades  Dois sistemas de unidade poderão serão utilizados basicamente 1. SI – Sistema Internacional. 2. USCS – Sistema Inglês
  • 26. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani SI (International System) Massa -- Quilograma (kg) Comprimento -- metro (m) Tempo -- segundo (s) Temperatura -- Kelvin (K)
  • 27. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani USCS (US Costumary System) Massa - libra-massa (lbm) Comprimento - pé (ft) Tempo - segundo (s) Temperatuae - Rankine (K) Força - libra-força (lbf)
  • 28. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Unidades de Força m = 1kg a = 1m/s2 F = 1N a = 1ft/s2 m = 32.174 lbm F = 1 lbf 1 kg  2.2046226 lbm 1 m  3.2808 ft 1 N  0.22481 lbf
  • 29. Termodinâmica Báica / 1S2010 Prof. Damiani Bibliografia Livro -Texto: Wylen, V., Sonntag e Bornakke, Fundamentos da Termodinâmica, 6ª Edição, Editora Edgard Bluncher (2004). Outras Referências: Moran & Shapiro, Princípios de Temodinâmica para Engenharia, 4ª Edição, Editora LTC (2002) Moran,M. J., Shapiro, H. N., Munson, B. R., Dewitt, P. D., Introdução à Engenharia de Sistemas Térmicos, Editora LTC