Mathematical Methods for Physics and Engineering, Third Edition is a highly acclaimed undergraduate textbook that teaches all the mathematics for an undergraduate course in any of the physical sciences. As well as lucid descriptions of all the topics and many worked examples, it contains over 800 exercises. New stand-alone chapters give a systematic account of the 'special functions' of physical science, cover an extended range of practical applications of complex variables, and give an introduction to quantum operators. This solutions manual accompanies the third edition of Mathematical Methods for Physics and Engineering. It contains complete worked solutions to over 400 exercises in the main textbook, the odd-numbered exercises, that are provided with hints and answers. The even-numbered exercises have no hints, answers or worked solutions and are intended for unaided homework problems; full solutions are available to instructors on a password-protected web site, www.cambridge.org/9780521679718.

Gauss's law for electric fields, Gauss's law for magnetic fields, Faraday's law, and the Ampere-Maxwell law are four of the most influential equations in science. In this guide for students, each equation is the subject of an entire chapter, with detailed, plain-language explanations of the physical meaning of each symbol in the equation, for both the integral and differential forms. The final chapter shows how Maxwell's equations may be combined to produce the wave equation, the basis for the electromagnetic theory of light. This book is a wonderful resource for undergraduate and graduate courses in electromagnetism and electromagnetics. A website hosted by the author at www.cambridge.org/9780521701471 contains interactive solutions to every problem in the text as well as audio podcasts to walk students through each chapter.

Vectors and tensors are among the most powerful problem-solving tools available, with applications ranging from mechanics and electromagnetics to general relativity. Understanding the nature and application of vectors and tensors is critically important to students of physics and engineering. Adopting the same approach used in his highly popular A Student's Guide to Maxwell's Equations, Fleisch explains vectors and tensors in plain language. Written for undergraduate and beginning graduate students, the book provides a thorough grounding in vectors and vector calculus before transitioning through contra and covariant components to tensors and their applications. Matrices and their algebra are reviewed on the book's supporting website, which also features interactive solutions to every problem in the text where students can work through a series of hints or choose to see the entire solution at once. Audio podcasts give students the opportunity to hear important concepts in the book explained by the author.

Inicia-se cada capítulo com uma exposição teórica rigorosa ilustrada com vários exemplos, seguida de algumas dezenas de exercícios resolvidos e termina-se com uma lista de exercícios propostos com soluções. São estudadas as sucessões de números reais, as séries numéricas e as séries funções, com ênfase nas séries Taylor e séries de Fourier.

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.

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 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

Este livro constitui ao mesmo tempo um apresentação completa da termodinâmica e uma introdução científica à obra de Prigogine. Os autores inovam mostrando como a termodinâmica do não equilíbrio é um prolongamento natural da termodinâmica do equilíbrio.

Ela constitui assim a ciência dos processos irreverssíveis - a flecha do tempo - cujas estruturas dissipativas são os testemunhos mais espetaculares.

Os desenvolvimentos históricos fazem dele não apenas um texto de referência, mas também um livro de cultura.

Os numerosos exemplos e exercícios, como os programas de informática e as refeências aos sites da Internet, fazem dele um utensílio de trabalho insubstituível.
SUMÁRIO:
Primeira parte: Das Máquinas térmicas à cosmologia
1- Conceitos fundamentais
2- Primeiro princípio
3- Segundo princípio e flecha do tempo
4- Entropia e reacções químicas
Segunda parte: A Termodinâmica do equilibrio
5- Princípios de "Extremum" e relações termodinâmicas
6- Estados físicos da matéria
7- Mudanças de fase
8- Soluções e misturas
9- Transformações químicas
10- Campos e graus internos de liberdade
11- Radiação térmica
Terceira Parte: As flutuações e a estabilidade
12 - Teoria clássica da estabilidade termodinâmica
13- Fenômenos críticos
14- Produção de entropia, estabilidade e flutuações
Quarta Parte: Fora do equilibrio: o regime alimentar
15- Termodinâmica fora do equilibrio: princípios gerais
16- Termodinâmica fora do equilíbrio: regime linear
17- Estados estacionários de não equilibrio em regime linear
Quinta parte: Longe do equilibrio: a ordem por flutuações
18- Termodinâmica não linear
19- As estruturas dissipativas
20- Perspectivas

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.

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.

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.

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).

This two-part text supplies a lucid, self-contained account of classical mechanics and provides a natural framework for introducing advanced mathematical concepts in physics. Topics include Lagrangian dynamics, Hamiltonian dynamics, fluids and sound and surface waves, more. 165 figures. 2 tables. 1980 edition.