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TERMODINÂMICA QUÍMICA II

Datas de Avaliação 2019/20: Frequência -------, Exame 9 de Julho, 9.30H; Recurso ?

DOCENTE

Valentim Maria Brunheta Nunes, Prof. Adjunto
 

OBJECTIVOS

Continuação do estudo da Termodinâmica macroscópica. Introdução à Termodinâmica Estatística. Aplicação a sistemas, sejam sólidos líquidos ou gasosos, com interesse em Engenharia Química.

PROGRAMA DA DISCIPLINA

  1. Soluções reais. Funções de excesso. Coeficientes de actividade. Equações de Margules, van Laar e Wilson, UNIQUAC e UNIFAC. A equação de Gibbs-Duhem aplicada aos coeficientes de actividade. Cálculos de equilíbrio de fases. Azeótropos. Equilíbrio líquido-líquido e imiscibilidade na fase líquida. Teorias das soluções.
     

  2. Diagramas de fases. Equilíbrio líquido-vapor. Sistemas parcialmente miscíveis ou imiscíveis. Equilíbrio sólido-líquido em sistemas binários. Formação de compostos. Sistemas ternários.
     

  3. Termodinâmica estatística. A distribuição de Maxwell-Boltzmann. A função de partição molecular. Função de partição e grandezas termodinâmicas.
     

  4. Termodinâmica estatística do gás monoatómico perfeito. Função de partição translacional. Gases diatómicos perfeitos. Função de partição rotacional e vibracional. Função de partição electrónica. Gases poliatómicos perfeitos. Princípio da equipartição da energia. A 3ª Lei da termodinâmica. Constantes de equilíbrio em termos das funções de partição.
     

  5. Sólidos. O modelo de Einstein. O modelo de Debye. A capacidade calorífica dos sólidos. Lei de Dulong e Petit.

MÉTODO DE AVALIAÇÃO

    Frequência ou Exame final. Aprovação com nota igual ou superior a 10 valores.    

BIBLIOGRAFIA

    Azevedo, Termodinâmica Aplicada, 4ª ed., Escolar Editora, Lisboa, 2018
    Maczek, A., Statistical Thermodynamics, Oxford University Press, Oxford, 2006
    Smith, Van Ness e Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill, New York, 1995
    Winnick, Chemical Engineering Thermodynamics, Wiley, New York, 1997

PERÍODOS LECTIVOS
    Aula teórica: Segunda-Feira (14-16) - B257
    Aula teórico-prática: Quarta-Feira (9-11) - J190

HORÁRIO DE DÚVIDAS (Edifício J, 1º Piso, Gabinete 207) (contacto por email: valentim@ipt.pt )
   
Segunda-Feira (9-11)

SÉRIES DE EXERCÍCIOS
   
1ª Série    2ª Série    3ª Série    4ª Série    5ª Série    6ª Série

MATERIAL DE APOIO

    Aulas:
   Equilíbrio de Fases                                                       Lectures: Phase Equilibria
                 Soluções Reais                                                                             Real Solutions
                 Distribuição de Maxwell-Boltzmann                                                The Maxwell-Boltzmann Distribution
                 Termodinâmica Estatística do Gás Monoatómico Perfeito                 Monatomic Gas
                 Gases Diatómicos e Poliatómicos                                                   Diatomic and Polyatomic gases
                 Terceira Lei da Termodinâmica                                                     3
rd Law of Thermodynamics
                 Sólidos                                                                                        Solids

Diagramas de fases: 1    2    3    4    5    6    7    8    9
                            10   11  12   13  14

EXEMPLOS DE PROVAS DE AVALIAÇÃO ANTERIORES
   
2004    2005    2006    2007    2008    2009    2010    2011    2013    2014    2015   2017

LINKS

Simulador de Equilíbrio Líquido/Vapor (Equação UNIFAC): http://labvirtual.eq.uc.pt/cgi-bin/vle
Freeware Vapor Liquid Equilibrium Calculator: http://www.freesoft.cc/review.asp?id=3158
Vapor Liquid Equilibrium - Equação de Wilson: http://s-ohe.com/index.html
Data & Property Calculation Websites: http://tigger.uic.edu/~mansoori/Thermodynamic.Data.and.Property_html from University of Illinois at Chicago
Phase Diagrams(tutorial) --- single --- binary ---- ternary
Phase Diagrams: http://www.soton.ac.uk/~pasr1/ ; http://www.metallurgy.nist.gov/phase/solder/solder.html
Diagramas Ternários:
http://lorien.ncl.ac.uk/ming/Webnotes/sp3/triang/triplt.htm
 Lições de Termodinâmica Estatística: http://www.utdallas.edu/~parr/chm5414/5414note.html