QB52B - Temodinâmica Ambiental

Informações da disciplina -
https://utfws.utfpr.edu.br/acad01/sistema/mpPlanoEnsinoInformativo....
Ministério da Educação
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus Curitiba
Informações da disciplina
Código
Ofertado
Disciplina/Unidade Curricular
Modo de Avaliação
QB52B
Termodinâmica Ambiental
Nota/Conceito E Frequência
Carga Horária
AT
AP
APS
AD
APCC
Total
4
0
9
0
0
64
AT: Atividades Teóricas (aulas semanais).
AP: Atividades Práticas (aulas semanais).
APS: Atividades Práticas Supervisionadas (aulas no período).
AD: Atividades a Distância (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
Descrever e analisar os sistemas materiais e suas transformações do ponto de vista
macroscópico.
Compreender as transformações físico-químicas que ocorrem no meio ambiente e nas
análises de amostras ambientais.
Interpretar as três leis da termodinâmica no que se refere as variáveis temperatura,
pressão, volume e quantidade de matéria.
Ementa
Primeira lei da termodinâmica, Segunda e terceira leis da termodinâmica, equilíbrio químico.
Conteúdo Programático
Ordem
1
1 de 4
Ementa
Primeira lei da termodinâmica
Conteúdo
Revisão Matemática (equação de
reta, propriedade dos logaritmos,
derivadas e integrais). Conceitos
fundamentais da termodinâmica:
sistema, vizinhança, fronteiras,
estados e propriedades de um
sistema, funções de estado,
processo e ciclo. Energia interna
(U), calor (q), trabalho (w), e a
primeira lei da termodinâmica.
02/12/2015 14:31
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Ordem
Ementa
Conteúdo
Origem molecular da energia
interna. Cálculo do trabalho de
expansão de um gás, calorimetria
e transformações reversíveis e
irreversíveis.
Definição
de
entalpia, capacidades caloríficas e
relações
entre
variações
de
entalpia e variações de energia
interna. Variações de entalpia de
mudanças
de
fase
e
nas
transformações químicas (lei de
Hess).
Transformações
adiabáticas
e
isentálpicas
(coeficiente de Joule-Thompson).
Dependência do H de reação com
a
temperatura
(equação
de
Kirchhoff).
2
3
2 de 4
Segunda
e
termodinâmica
Equilíbrio Químico
terceira
leis
Sentido espontâneo de uma
transformação.
Definição
termodinâmica e estatística de
entropia
(S).
Interpretação
molecular da entropia. Entropia
como função de estado (ciclo de
Carnot). Eficiência de máquinas
térmicas. Cálculos de variações
de
entropia
(reação,
aquecimento, mudança de estado
físico e alterações de volume e
pressão). Variações de entropia
da
totais, do sistema e das vizinhas.
Desigualdade
de
Clausius.
Definição da terceira lei da
termodinâmica.
Entropias
da
terceira lei. Energia livre de Gibbs
( G), espontaneidade e equilíbrio.
Funções do sistema. Energia livre
de Gibbs como trabalho extra.
Variação de G com a pressão e
temperatura. Relação entre G, S
e H. Conceito e cálculo de
potencial químico de gases ideais
e reais (fugacidade).
Reação
química
e
equilíbrio
químico. O estado de equilíbrio e
a constante termodinâmica de
equilíbrio. Definição de atividade.
Interpretação
cinética
do
equilíbrio químico. Dependência
do equilíbrio químico em relação
à
pressão,
temperatura
e
composição (princípio de Le
Chatelier). Varição da constante
de equilíbrio em função da
temperatura: a equação de van´t
Hoff. Equilíbrios homogêneos e
heterogêneos.
Equilíbrios
em
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Ordem
Ementa
Conteúdo
sistemas
biológicos
(bioenergética).
Aplicação
do
conceito
de
equilíbrio
em
sistemas de interesse ambiental e
técnológico
(diagrama
de
Ellingham).
Equilíbrio
na
eletroquímica. Termodinâmica de
íons em solução aquosa. Pilhas,
potencial padrão e medidas de
potência. Teoria de Debye-Hückel
para soluções iônicas. Equação de
Nernst e série eletroquímica.
Diagramas pE-pH (Pourbaix) e
suas aplicações em ciências
ambientais.
Bibliografia Básica
Descrição
ISBN
Ano de
Publicação
Chamada UTFPR
Tipo de
Obra
ATKINS, P. W.; PAULA, Julio de. Físicoquímica. 9. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC,
2012. 2 v. ISBN 9788521621058 (v.2).
9788521621041
(v.1)
2012
541.3 A874f 9. ed.
Livros
ATKINS, P. W.; JONES, Loretta (Autor).
Princípios de química: questionando a
vida moderna e o meio ambiente. 5. ed.
Porto Alegre, RS: Bookman, 2012. 922
p. ISBN 8536306688.
9788540700383
2012
540 A874p 5. ed.
Livros
CASTELLAN,
Gilbert
William.
Fundamentos de físico-química. Rio
de Janeiro, RJ: LTC, c1986. xx, 527 p.
ISBN 9788521604891.
9788521604891
1986
541.3 C348f
Livros
Bibliografia Complementar
Descrição
ISBN
Ano de
Publicação
Chamada UTFPR
Tipo de
Obra
BAIRD, Colin. Química ambiental. 2. ed.
Porto Alegre: Bookman, c2002. 622 p.
ISBN 8536300027.
9788536300023
2002
628.50154 B163q 2. ed.
Livros
PILLA,
Luiz.
Físico-química
I:
termodinâmica
química
e
equilíbrio
químico. 2. ed. Porto Alegre: Ed. da
UFRGS,
2006.
516
p.
ISBN
8570258763.
9788570258762
2006
541 P641f 2. ed.
Livros
BALL, David W. Físico-química. São
Paulo, SP: Pioneira Thomson Learning,
2005-2006. 2 v. ISBN 8522104174 (v.
1).
9788522104182
(v. 2)
2005
541.3 B187f
Livros
MCQUARRIE, Donald A.; SIMON, John D.
Physical chemistry: a
molecular
approach. Sausalito, CA: University
Science Books, c1997. xxiii, 1360 p.
ISBN 9780935702996.
9780935702996
1997
541.3 M478p
Livros
1968
541.3 M825f
Livros
MOORE, Walter John. Físico-química.
Rio de Janeiro: Ao Livro Técnico, Ed.
Universidade de São Paulo, 1968. 1001
p.
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Resumo da Alteração
Edição
Data
Aprovação
Data
1
alterações realizadas para
atualizar
referências
bibliográficas.
Luiz Marcos
De Lira Faria
31/08/2015
Alessandro
Feitosa
Machado
02/09/2015
02/12/2015
14:30
02/12/2015 14:31