Introdução à Termodinâmica da Engenharia Química é uma apresentação completa dos assuntos da termodinâmica vistos da perspectiva da engenharia química. O texto fornece uma cobertura completa dos princípios da termodinâmica e detalha as suas aplicações nos processos químicos. Os capítulos estão organizados em uma ordem lógica e incluem numerosas ilustrações reais e exemplos, além de problemas no final do texto. Para um bom entendimento do texto, o leitor necessitará de diligência e de uma razoável motivação, mas foi feito todo o esforço para facilitar seu processo de aprendizagem. Apesar de ter sido escrito basicamente para alunos de graduação, o conteúdo faz deste livro um recurso também para cursos de pós-graduação e uma referência para profissionais.

1. Introdução 
2. A Primeira Lei e outros conceitos básicos
3. Propriedades volumétricas de fluidos puros 
4. Efeitos térmicos
5. A Segunda Lei da Termodinâmica 
6. Propriedades termodinâmicas de fluidos 
7. Aplicação da termodinâmica em processos com escoamento 
8. Produção de potência a partir de calor 
9. Refrigeração e liquefação 
10. Equilíbrio líquido/vapor: introdução 
11. Termodinâmica de soluções: teoria 
12. Termodinâmica de soluções: aplicações 
13. Equilíbrios em reações químicas 
14. Tópicos em equilíbrios de fases 
15. Análise termodinâmica de processos 
16. Introdução à termodinâmica molecular
Apêndices
A - Fatores de conversão e valores da constante dos gases 
B - Propriedades de espécies puras 
C - Capacidades caloríficas e propriedades de formação 
D - Programas computacionais representativos 
D.1 - Funções definidas 
D.2 - Solução de problemas exemplos com o Mathcad 
E - Tabelas da correlação generalizada de Lee/Kesler 
F - Tabelas de vapor 
F.1 - Interpolação 
G - Diagramas termodinâmicos 
H - O Método UNIFAC
I - O Método de Newton

A Termodinâmica é, de entre as grandes áreas científicas e técnicas, uma área-mãe por excelência visto que suporta a problemática da conversão energética calor vs. trabalho ou energia térmica-energia mecânica e constitui o lastro das ciências da vida.
Especialmente orientado para a formação de alunos de engenharia mecânica, serve de alicerce a muitas áreas das ciências térmicas, tais como transferência de calor, mecânica dos fluídos, máquinas térmicas, química, combustão e ciência dos materiais, entre outras.
O livro está estruturado de tal maneira que os conceitos básicos da Termodinâmica são apresentados de forma clara e sistemática, tendo havido a preocupação de evitar tratamentos matemáticos mais complexos sempre que tal fosse possível.
Sobre o autor:
Clito Afonso é Professor Associado com Agregação no Departamento de Engenharia Mecânica (DEMec) da FFEUP, tendo iniciado a atividade como Assistente Eventual em 1978, ano da sua licenciatura. Concluiu o Mestrado em Engenharia Térmica em 1986 e o Doutoramento em Engenharia Mecânica, em 1989. Em 2004 prestou as provas para Agregação em Engenharia Mecânica.
Fez toda a carreira docente, de investigação e consultadoria industrial no DEMec, IDMEC (Pólo FEUP) e INEGI. É regente de várias disciplinas na área da termodinâmica aplicada e da ventilação em diversos cursos da FEUP. É investigador e responsável de vários projetos inovadores de I&D, de âmbito nacional (FCT) e internacional (EU), incidindo nas áreas científicas citadas. Faz parte do Conselho Consultivo do Organismo de Certificação de Pessoas (OCP) do Centro Tecnológico para a Indústria Térmica, Energia e Ambiente (CENTERM), é membro da European Society for Experimental Mechanics (EURASEM), pertence à Sociedade Espanhola de Ciências e Técnicas do Frio (SECYTF) e é membro do quadro de diretores da World Society of Sustainable Technologies (WSSET).

Termodinâmica Aplicada, 3.ª Edição, apresenta uma introdução à Termodinâmica Macroscópica e à Termodinâmica Estatística destinada a professores, alunos (de Eng.ª Química, Eng.ª Biológica, Eng.ª de Materiais, Ambiente, Química Aplicada, Física, etc.) e a todos os que, pela sua prática profissional, necessitam de aperfeiçoar os seus conhecimentos nestas áreas. Cada um dos 23 Capítulos de Termodinâmica Aplicada apresenta uma introdução teórica desenvolvida, exemplos de aplicação constituídos por problemas totalmente resolvidos e comentados, e numerosos problemas propostos com as respetivas soluções numéricas. Os 13 apêndices reúnem informação útil, nomeadamente noções matemáticas básicas usadas com frequência na resolução de problemas termodinâmicos, uma introdução ao sistema de unidades SI, fatores de conversão de unidades mais comuns, valores das constantes fundamentais e, finalmente, abundantes dados termofísicos e tabelas termodinâmicas, incluindo as Tabelas de Vapor para a água, os parâmetros do modelo de Pitzer para eletrólitos, as tabelas de Einstein e de Debye para os sólidos, etc.

Este livro oferece aos alunos compreensão clara e bem estruturada dos princípios básicos da termodinâmica, de forma simples e precisa. Pretende estabelecer uma comunicação direta com os engenheiros de hoje e de amanhã, incentivando o pensamento criativo e a intuição para a solução de problemas. Sua leitura é interessante e desperta o entusiasmo, falando diretamente aos alunos e não acima deles. Os princípios básicos são aplicados repetidamente aos diferentes sistemas e os alunos são incentivados a dominar a aplicação desses princípios com base em argumentos físicos, fáceis de acompanhar e entender. Os gráficos, figuras e a cor são usados intensamente para reforçar a compreensão, enfatizar os conceitos e reforçar o aprendizado. Dezenas de exemplos são resolvidos de forma intuitiva e sistemática.

Termodinâmica 3/e fala directamente para os futuros engenheiros, de uma forma simples mas precisa, encorajando o pensamento criativo e desenvolvendo uma compreensão profunda da matéria.
Apresenta a termodinâmica com uma abordagem física e intuitiva sendo as matérias expostas numa linguagem informal e estabelecendo frequentemente paralelos com o dia-a-dia. Os princípios básicos são repetidamente aplicados aos diferentes sistemas, do mais simples para o geral, de modo a que os estudantes dominem a sua aplicação. De facto, trata-se de um livro auto-instrutivo.
As figuras são ferramentas de aprendizagem importantes que ajudam os estudantes a visualizar a situação. Atraem a atenção e estimulam a curiosidade e o interesse. Todos os conceitos são assim ilustrados através de numerosas figuras, gráficos e ilustrações e ainda através de exemplos de aplicação.
No final de cada capítulo, é apresentado um conjunto de subsecções que sistematizam, testam e desenvolvem os conhecimentos adquiridos: sumário; questões conceptuais; exercícios que envolvem cálculo numérico; exercícios de revisão mais abrangentes e exercícios de computação e de projecto que encorajamos estudantes a utilizarem computadores na resolução destes e a tomarem decisões do ponto de vista da engenharia.
É difícil imaginar um livro de termodinâmica mais cativante!

Este livro foi escrito como um texto para duas disciplinas diferentes: uma disciplina introdutória de termodinâmica para engenharia, de um semestre, direcionada tanto para especialistas quanto para não-especialistas, e, também para uma primeira disciplina em uma seqüência introdutória de ciências térmicas para engenharia. Novos conceitos e definições são apresentados no contexto onde eles são prioritariamente relevantes. As primeiras propriedades termodinâmicas a serem definidas são aquelas que podem ser facilmente medidas: pressão, volume específico e temperatura. No Cap. 3, tabelas de propriedades termodinâmicas são introduzidas, mas visando somente essas propriedades mensuráveis. A energia interna e a entalpia são introduzidas em conexão com a primeira lei, e a entropia, com a segunda lei. Muitos exemplos foram incluídos no livro para ajudar o estudante a ganhar conhecimentos e entender a termodinâmica, e os problemas no final de cada capítulo foram colocados numa seqüência cuidadosa de correlação com o assunto estudado, e são agrupados e identificados como tal.

CAPÍTULOS
1) Alguns Comentários Preliminares 
2) Alguns Conceitos e Definições 
3) Propriedades de uma Substância Pura 
4) Trabalho e Calor 
5) A Primeira Lei da Termodinâmica 
6) Análise da Primeira Lei da Termodinâmica para um Volume de Controle 
7) A Segunda Lei da Termodinâmica 
8) Entropia 
9) Análise de Segunda Lei para um Volume de Controle 
10) Misturas de Gases 
11) Sistemas de Potência e de Refrigeração 
12) Introdução à Transferência de Calor 

APÊNDICE
Apêndice A - Unidades SI: Propriedades de Substâncias Puras 
Apêndice B - Unidades SI: Tabelas Termodinâmicas 
Apêndice C - Calor Específico de Gás Ideal 
Apêndice D - Equações de Estado 
Apêndice E - Figuras 
Apêndice F - Suplemento de Unidades Inglesas

It is the only text to cover both thermodynamic and statistical mechanics—allowing students to fully master thermodynamics at the macroscopic level. Presents essential ideas on critical phenomena developed over the last decade in simple, qualitative terms. This new edition maintains the simple structure of the first and puts new emphasis on pedagogical considerations. Thermo statistics is incorporated into the text without eclipsing macroscopic thermodynamics, and is integrated into the conceptual framework of physical theory.

The third edition of "Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences" presents a balanced coverage of thermodynamics, fluid mechanics, and heat transfer packaged in a manner suitable for use in introductory thermal sciences courses. By emphasizing the physics and underlying physical phenomena involved, the text gives students practical examples that allow development of an understanding of the theoretical underpinnings of thermal sciences. All the popular features of the previous edition are retained in this edition while new ones are added. This book features learning objectives. Each chapter now begins with an overview of the material to be covered and chapter-specific learning objectives to introduce the material and to set goals. It includes an early introduction to the first law of thermodynamics (Chapter 2) establishing a general understanding of energy, mechanisms of energy transfer, and the concept of energy balance, thermo-economics, and conversion efficiency.It features separate coverage of closed system and control volume energy analyses. The energy analysis of closed systems is now presented in a separate chapter (Chapter 5), and the conservation of mass is covered together with conservation of energy in another chapter (Chapter 6). It offers a new chapter on fluid kinematics. The all new Chapter 11 covers topics related to fluid kinematics, such as the Lagrangian and Eulerian descriptions of fluid flows, flow patterns, and flow visualization. It features updated steam and refrigerant-134a tables. The steam and refrigerant-134a tables are updated using the most current property data from EES. Students will now get the same result when solving problems whether they use properties from EES or property tables in the appendices. Media Resources and Limited Academic Version of EES with selected text solutions are packaged with the text on the Student DVD.A website offers online resources for instructors including PowerPoint[registered] lecture slides, and complete solutions to homework problems.

A motivação para a realização destas tabelas de termodinâmica surgiu, em parte, de conversas com alunos através das quais constatei haver uma necessidade de tabelas que incluíssem valores tabelados da energia interna e também propriedades dos novos fluidos usados nos sistemas de refrigeração, isentos de clorofluorcarbonetos e não prejudiciais à camada de ozono. Obviamente que tabelas com estas características existem no mercado em abundância, simplesmente regra geral só se utiliza metade destas tabelas pois a outra metade é uma repetição da anterior em unidades inglesas. Uma tabela exclusivamente em unidades do sistema internacional, SI, é a de Kuzman Raznjevic (1970) [ ], que embora sendo uma excelente colectânea de propriedades das substância, e por isso profusamente utilizada na LEM enferma dos dois defeitos referidos anteriormente. As presentes tabelas só foram possíveis de realizar devido ao programa Enginnering Equation Solver, EES, de A. Klein e F. L. Alvarado que integra as propriedades de enumeras substâncias, e em que as aqui apresentadas são apenas uma pequena parte. Este programa é uma ferramenta indispensável a alguém que realize cálculos que impliquem a resolução simultânea de várias equações, sobretudo se muitas dessas equações, envolverem as propriedades termodinâmicas das substâncias, como é o caso na realização de balanços termodinâmicos. Na realização destas tabelas procurou-se incluir as propriedades dos fluidos mais utilizadas nas cadeiras de termodinâmica, mecânica dos fluidos e transferência de calor, bem como as propriedades de algumas substâncias sólidas utilizadas em cadeiras de termodinâmica e transferência de calor.

Sinopse
Neste texto, aborda-se a termodinâmica dos processos reversíveis, os princípios da termodinâmica do equilíbrio, os fundamentos da teoria cinética dos gases, o conceito de entropia e alguns aspectos da física moderna. Estes temas correspondem ao curriculum mínimo de termodinâmica e de física da estrutura da matéria de qualquer curso de engenharia e de física e pode ser seguido por alunos do primeiro ano da universidade. Para a maioria dos cursos de engenharia e de física, a matéria abordada é suficiente para ter uma visão qualitativa e quantitativa dos fenómenos que envolvem trocas de calor e máquinas térmicas. As máquinas térmicas que estão presentes no nosso dia-a-dia são os motores dos automóveis e dos aviões, os frigoríficos, os sistemas de ar condicionado, as centrais de produção de energia, os seres vivos e o sistema climático global. Introduzem-se alguns dos aspectos mais relevantes da Física do século XX, como sejam a descoberta da natureza corpuscular da luz e a descoberta da natureza ondulatória da matéria. Como muitos dos resultados da física moderna fogem à intuição do dia-a-dia, optou-se por expor estas matérias tendo como base resultados experimentais.

Este livro é fundamentalmente constituído pelo curso das lições dadas na Columbia University, Nova Iorque, durante o Verão de 1936.
É um tratado elementar baseado na termodinâmica pura; supõem-se, contudo, que ao leitor são familiares os factos fundamentais da termometria e calorimetria. Breves referência serão dadas relativamente à interpretação estatística da termodinâmica.

E. Fermi


Capítulo I - Sistemas Termodinâmicos
- O estado de um sistema e as suas transformações
- Gases ideais ou perfeitos

Capítulo II - O primeiro princípio da termodinâmica
- O enunciado do primeiro princípio da termodinâmica
- A aplicação do primeiro princípio a sistemas cujos estados podem ser representados num diagrama (V,p)
- A aplicação do primeiro princípio a gases
- Transformações adiabáticas de um gás

Capítulo III - O segundo princípio da termodinâmica
- Enunciado do segundo princípio da termodinâmica
- O ciclo de Carnot
- A temperatura absoluta termodinâmica
- Motores térmicos

Capítulo IV - A entropia
- Algumas propriedades dos ciclos
- A entropia
- Outras propriedades da entropia
- A entropia dos sistemas cujos estados são representáveis num diagrama (V,p)
- A equação de Clapeyron
- A equação de Van der Waals

Capítulo V - Potenciais termodinâmicos
- A energia livre
- O potencial termodinâmico a pressão constante
- A regra das fases
- A termodinâmica da pilha eléctrica reversível

Capítulo VI - Reacções gasosas
- Equilíbrios químicos nos gases
- A câmara de reacção de Van't Hoff
- Outra demonstração da equação do equilíbrio gasoso
- Discussão dos equilíbrios gasosos; o princípio de Le Chatelier

Capítulo VII - A termodinâmica das soluções diluídas
- Soluções diluídas
- Pressão osmótica
- Equilíbrios químicos em soluções
- A distribuição de um soluto entre duas fases
- A pressão de vapor, o ponto de ebulição e o ponto de fusão de uma solução

Capítulo VIII - A constante da entropia
- O teorema de Nernst
- O teorema de Nernst aplicado aos sólidos
- A constante de entropia dos gases
- Ionização térmica de um gás: o efeito termoiónico

A Termodinâmica Clássica constitui um corpo de conhecimentos básico para muitas das áreas tecnológicas. Esta obra apresenta os seus fundamentos de um modo simples, mas com rigor científico. Começa com uma descrição histórica da Termodinâmica e com conceitos de base. Segue-se análises de trocas de diferentes formas de energia, a Primeira Lei, a Segunda Lei e a entropia e equilíbrio material. Há ainda capítulos específicos relativos a equilíbrio de fases, comportamento de gases reais e balanços a sistemas abertos. A parte final aborda termoquímica, a Terceira Lei e equilíbrio químico. Em toda a obra é dada ênfase à compreensão física dos fenómenos, com tratamentos matemáticos simples. Inclui muitos exemplos e exercícios.