Termodinamica
Notas de aula preparadas a partir do livro FUNDAMENTALS OF ENGINEERING THERMODINAMICS Michael J. MORAN & HOWARD N. SHAPIRO. 2.1 INTRODUÇÃO TERMODINÂMICA do Grego THERME - CALOR ramo da Física e da Engenharia DYNAMIS - FORÇA Embora vários aspectos pelos quais a Termodinâmica é conhecida vem desde a Antigüidade, seu estudo formal começou no século XIX, motivado pela utilização do CALOR como força motriz. Atualmente: espectro bastante abrangente, como ciência da ENERGIA e das relações entre as PROPRIEDADES da matéria. Na Física - interesse em compreender os fundamentos dos comportamentos Físico e Químico da matéria e usar os princípios termodinâmicos para estabelecer relações entre as propriedades da matéria. Na Engenharia - interesse em estudar sistemas e suas relações com a vizinhança. A relação seguinte mostra algumas áreas de aplicação da Termodinâmica na Engenharia. • • • • • • • • • • • Motores de automóveis Turbinas Bombas e Compressores Usinas Térmicas (nucleares, combustíveis fósseis, biomassa ou qualquer outra fonte térmica) Sistemas de propulsão para aviões e foguetes Sistemas de combustão Sistemas criogênicos, separação de gases e liquefação Aquecimento, ventilação e ar condicionado Refrigeração (por compressão de vapor , absorção ou adsorção) Bombas de calor Sistemas energéticos alternativos • Células de combustível • Dispositivos termoeléctricos e termoiônicos • Conversores magnetohidrodinâmicos (MHD) • Sistemas de aproveitamento da energia Solar para aquecimento, refrigeração e produção de energia elétrica • Sistemas Geotérmicos • Aproveitamento da energia dos oceanos (térmica, das ondas, e das marés)
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• Aproveitamento da energia dos ventos (energia eólica) Aplicações biomédicas: • Sistemas de suporte à vida • Órgãos artificiais
2.2 SISTEMAS TERMODINÂMICOS Um importante passo em toda análise em engenharia é a identificação precisa do objeto a ser estudado. Em mecânica, quando o movimento