O livro apresenta os fundamentos da termodinâmica aplicados à engenharia, abordando os conceitos de energia, trabalho, calor e propriedades de substâncias puras. Os autores destacam a importância da análise de sistemas e fronteiras para resolver problemas práticos de engenharia. Exemplos do cotidiano, como turbinas, motores e refrigeração, são utilizados para mostrar como a termodinâmica influencia processos industriais. A obra combina teoria rigorosa com aplicações práticas, tornando-a acessível para estudantes e profissionais.
O primeiro princípio da termodinâmica, ou princípio da conservação da energia, é explorado detalhadamente, mostrando como a energia pode ser transformada, mas não criada nem destruída. Os autores discutem processos de energia em sistemas fechados e abertos, enfatizando diagramas de energia e balanços de energia. Exercícios resolvidos ajudam a fixar a relação entre calor, trabalho e energia interna. Conceitos como entalpia e energia cinética e potencial também são introduzidos.
O segundo princípio da termodinâmica é analisado, explicando a direção natural dos processos e a inevitabilidade da irreversibilidade. Entropia e eficiência de máquinas térmicas são conceitos centrais, permitindo avaliar limites de desempenho. Aplicações incluem ciclos de vapor, refrigeração e motores de combustão interna. Os autores mostram como o segundo princípio define restrições práticas para engenharia e sustentabilidade energética. O conceito de qualidade da energia é enfatizado em contextos reais de engenharia.
Propriedades das substâncias puras, tabelas termodinâmicas e diagramas P-V, T-S e h-s são apresentados como ferramentas essenciais para análises. O livro demonstra como interpretar essas tabelas para cálculos de energia e trabalho. Misturas de vapor e processos de compressão e expansão também são explicados com exemplos passo a passo. A aplicação de leis termodinâmicas a sistemas reais é ilustrada com problemas de engenharia. Diagramas e gráficos ajudam a visualizar relações complexas entre variáveis.
Análise de ciclos de potência e refrigeração é detalhada, incluindo Rankine, Brayton e ciclos de refrigeração por compressão. Os autores mostram como maximizar eficiência e reduzir perdas energéticas. O livro combina cálculos teóricos com exemplos industriais, mostrando como pequenas variações afetam o desempenho de máquinas. Comparações entre ciclos reais e ideais ajudam a entender limitações práticas. Questões ambientais, como emissões e consumo energético, também são discutidas.
O livro dedica atenção a processos irreversíveis e geração de entropia, mostrando como a engenharia moderna lida com perdas. Fenômenos como atrito, mistura e transferência de calor não ideal são explicados. A análise exergética é introduzida para avaliar a utilidade prática da energia. Os autores reforçam que compreender a irreversibilidade é essencial para o design eficiente de equipamentos. Estudos de caso demonstram como reduzir perdas em sistemas de engenharia.
Termodinâmica de fluxo de massa e energia em sistemas abertos, como dutos, bombas e turbinas, é detalhada. Equações de continuidade, balanços de energia e primeira lei aplicada a sistemas de controle são abordadas. Exemplos mostram como determinar trabalho e calor em processos industriais. O livro enfatiza a importância de modelar corretamente sistemas para prever desempenho. Ferramentas computacionais e tabelas são utilizadas para facilitar cálculos complexos.
Por fim, a obra integra teoria, prática e aplicações contemporâneas, incentivando o pensamento crítico e a solução de problemas reais. Conceitos de termodinâmica aplicada são mostrados como base para inovação em engenharia. Os autores estimulam compreensão profunda antes de aplicar fórmulas em exercícios e projetos. O livro reforça a relação entre ciência fundamental e prática profissional. É uma referência essencial para estudantes e engenheiros que buscam projetar sistemas energéticos eficientes e sustentáveis.
