SEI/UTFPR - 2187475 - Relatório

Ministério da Educação

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ

UTFPR - CAMPUS FRANCISCO BELTRAO
DIRETORIA-GERAL - CAMPUS FRANCISCO BELTRÃO
DIR. DE GRAD.E EDUCACAO PROFISSIONAL -FB
SECRETARIA DE GESTAO ACADEMICA - FB
DEPARTAMENTO DE REGISTROS ACADEMICOS -FB

plano de ensino

Código Ofertado	Disciplina/Unidade Curricular	Modo de Avaliação	Modalidade da disciplina	Oferta
QUI008	Termodinâmica 2	Nota/Conceito E Frequência	Presencial	Semestral

Carga Horária

APS

ANP

APCC

Total

AT: Atividades Teóricas (aulas semanais).
AP: Atividades Práticas (aulas semanais).
ANP: Atividades não presenciais (horas no período).
APS: Atividades Práticas Supervisionadas (aulas no período).
APCC: Atividades Práticas como Componente Curricular (aulas no período, esta carga horária está incluída em AP e AT).
Total: carga horária total da disciplina em horas.

Objetivo

Ao final desta disciplina, o aluno deverá ser capaz de compreender e aplicar os conceitos da termodinâmica de equilíbrio químico e equilíbrio de fases a problemas da Engenharia Química e Engenharia de Alimentos que envolvem reação química ou separação de compostos de soluções contendo multicomponentes.

Mais especificamente:

(a) Compreender os conceitos de potencial químico e fugacidade; (b) Selecionar modelos apropriados para calcular o equilíbrio de fase de sistemas em estado sólido, líquido ou gás; (c) Executar cálculos de Equilíbrio Líquido-Vapor, incluindo cálculos do tipo flash; (d) Compreender os conceitos básicos de Equilíbrio Líquido-Líquido, Líquido-Líquido-Vapor, Sólido-Líquido e Sólido-Sólido; (e) Interpretar dados experimentais e selecionar modelos apropriados para descrever a termodinâmica de misturas contendo múltiplas fases; (f) Calcular o equilíbrio termodinâmico de reações químicas fornecidas as condições de temperatura, pressão e composição; (g) Aprender a trabalhar eficientemente em grupo .

Ementa

Propriedades termodinâmicas das misturas homogêneas. Equilíbrio de fases.
Equilíbrio químico. Equilíbrio multirreacional.

Conteúdo Programático

Ordem	Ementa	Conteúdo
1	Propriedades termodinâmicas das misturas homogêneas.	A natureza do equilíbrio. A regra de fases e o teorema de Duhem. A Energia de Gibbs como critério para o Equilíbrio de Fases. Papéis da Energia e da Entropia no Equilíbrio de Fases. A equação de Clapeyron e de Clausius-Clapeyron. Propriedades parciais molares. Equação de Gibbs-Duhem. Propriedades de mistura. Relações entre grandezas parciais molares. Potencial químico e sua dependência com a temperatura e pressão.
2	Equilíbrio de fases.	Definição de fugacidade. Critérios para o equilíbrio em termos da fugacidade. Determinação da fugacidade e do coeficiente de fugacidade para gases puros e mistura de gases. A regra de Lewis da fugacidade. Propriedades de misturas de gases ideais. Solução ideal. Fugacidade na fase líquida. Estados de referência para a fase líquida. Propriedades em excesso. Propriedades de Mistura incluindo propriedades em excesso. Relações termodinâmicas entre coeficientes de atividade. Modelos para coeficiente de atividade baseados em energia de Gibbs em excesso. Abordagem da equação de estado para a fase líquida. Fugacidade na fase sólida.
3	Equilíbrio químico.	Comportamento qualitativo do ELV. Modelos simples para ELV. Lei de Raoult (gás ideal/solução ideal). Correlações para valores de K. Lei de Raoult modificada. A formulação gama/phi do ELV: Problemas Bolha T, Bolha P, Orvalho T, Orvalho P. Cálculo flash isotérmico. ELV (gás real, solução real). Azeótropos. Ajuste de modelos de coeficiente de atividade com dados ELV. ELV a partir de equações cúbicas. Equilíbrio e Estabilidade. Equilíbrio Líquido-Líquido. Equilíbrio Líquido-Líquido-Vapor (ELLV). Equilíbrio Sólido-Líquido. Equilíbrio Sólido-Sólido. Propriedades Coligativas.
4	Equilíbrio multireacional.	Reação Química e Energia de Gibbs. Equilíbrio com uma única reação. Cálculo de K a partir de dados termodinâmicos. Cálculo de K por meio da energia de Gibbs de formação. Dependência de K com a temperatura. Relação da constante de equilíbrio e a concentração das substâncias que participam da reação (em fase gasosa, líquida e heterogênea). Estudo de múltiplas reações. Solução de Equilíbrios de Várias Reações por Minimização da Energia de Gibbs.

Bibliografia Básica

TERRON, Luiz Roberto. Termodinâmica química aplicada. 1. ed. Barueri, SP: Manole, c2009. x, 836 p. ISBN 9788520420829.
SMITH, John M.; VAN NESS, H. C.; ABBOTT, Michael M. Introdução à termodinâmica da engenharia química. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2007. 626 p. ISBN 9788521615538.
KORETSKY, Milo D. Termodinâmica para engenharia química. Rio de Janeiro, RJ: LTC, c2007. 502 p. + CD ROM ISBN 9788521615309.

Bibliografia Complementar

ALVES, Rubem. Varições sobre o prazer: Santo Agostinho, Nietzsche, Mark e Babette. São Paulo, SP: Planeta do Brasil, 2011. 188 p. ISBN 9788576655671.
MATSOUKAS, Themis. Fundamentos de termodinâmica para engenharia química. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016. 596 p. ISBN 9788521630180.
MORAN, Michael J. et al. Princípios de termodinâmica para engenharia. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2013. xvi, 819 p. ISBN 9788521622123.
SANDLER, Stanley I. Chemical, biochemical, and engineering thermodynamics. 5. ed. Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2017. xiv, 1007 p. ISBN 9780470504796.
AZEVEDO, Edmundo J. S. Gomes de. Termodinâmica aplicada. 3. ed. Lisboa, PO: Escolar Editora, 2011. 891 p. ISBN 978-972-592-315-3.
Kroos, Kenneth A. Termodina mica para engenheiros / Kenneth A. Kroos, Merle C. Potter ; traduc a o Noveritis do Brasil ; revisa o te cnica Fernando Guimara es Aguiar. -- Sa o Paulo : Cengage Learning, 2015.e-book. https://integrada.minhabiblioteca.com.br/books/9788522124060/pageid/2

#	Resumo da Alteração	Edição	Data	Aprovação	Data
1	Inclusão devido à nova matriz.	Andre Zuber	17/05/2017	Andre Zuber	07/08/2017
2	atualização de bibliografia	Cleusa Ines Weber	13/03/2019	Cleusa Ines Weber	13/03/2019
3	atualização de bibliografia	Cleusa Ines Weber	19/03/2019	Cleusa Ines Weber	19/03/2019

Documento assinado eletronicamente por (Document electronically signed by) WILIAN RODRIGO GALEAZZI, TECNICO EM ASSUNTOS EDUCACIONAIS, em (at) 10/08/2021, às 11:11, conforme horário oficial de Brasília (according to official Brasilia-Brazil time), com fundamento no (with legal based on) art. 4º, § 3º, do Decreto nº 10.543, de 13 de novembro de 2020.

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Referência: Processo nº 23064.035219/2021-13

SEI nº 2187475