Download CDR Física III - Facultad de Ciencias Marinas

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE BAJA CALIFORNIA
COORDINACIÓN DE FORMACIÓN BÁSICA
COORDINACIÓN DE FORMACIÓN PROFESIONAL Y VINCULACIÓN
PROGRAMA DE ASIGNATURA POR COMPETENCIAS
Mydoc/CARTADESCRIPTIVAFISICAIII,2010-2
I. DATOS DE IDENTIFICACIÓN
1. Unidad Académica:
FACULTAD DE CIENCIAS MARINAS.
2. Programa de estudio: LICENCIATURA.
4. Nombre de la Unidad de Aprendizaje: FISICA III.
3. Vigencia del plan: 2008-2
5. Clave: 10405
6. HC: 1_ HL_2__HT:__3__HPC___ HCL____HE _1__ CR___7__
7. Ciclo Escolar: 2010-1
8. Etapa de formación a la que pertenece: Disciplinaria
9. Carácter de la Asignatura:
Obligatoria XX
Optativa _________
10. Requisitos para cursar la unidad de aprendizaje: Ninguno
Formuló: José Ramón Luna Hdez
VoBo. Juan Guillermo Vaca Rodríguez
echa: Julio, 2010-2
Cargo: Subdirector
II. PROPÓSITO GENERAL DEL CURSO
Analizar la propagación y parámetros físicos del oleaje, luz y sonido, los cambios que sufren en su movimiento; la
transferencia de energia por radiación y en acuerdo a la longitud de onda del espectro electromagnético, cambios de la
radiación en la atmósfera, asi como determinar la energia calorifica en acuerdo a la fase de la sustancia, calor y trabajo,
conservación de la energía y la eficiencia de un proceso termodinámico. Lo anterior, permite conocer la dinámica del oleaje
marino de la luz y el sonido y constituye los elementos fisicos necesarios para el estudio en niveles superiores de la
Oceanografia
III. COMPETENCIA (S) DEL CURSO
Calcular los parámetros del oleaje, luz y sonido, tales como la velocidad de propagación, longitud, periodo, altura y los
movimientos de refracción, difracción y reflexion. Determinar las energias por la altura del oleaje y por radiación y cambios
debido a las longitudes de onda. Valorar las distintas formas de la energía calorifica según las fases de una sustancia, cambios
del calor, trabajo y energia interna; integrar y valorar la entropía y la segunda ley de la termodinámica, todo esto utilizando la
herramientas física y matemática que permita conocer y adquirir las habilidades físicas necesarias en los cálculos de la dinámica
del fluido, ondas y calor.
IV. EVIDENCIA (S) DE DESEMPEÑO
Calcular cinco conjuntos de ejercicios sobre los diversos temas del curso, así como la presentación oral y escrita de dos temas
selectos sobre la Fisica del movimiento de las ondas y la Termodinámica según la fase de una sustancia. Otros elementos
evidenciales, serán la participación individual y de grupo del estudiante en las prácticas de laboratorio.
V. DESARROLLO POR UNIDADES
Unidad I: OLEAJE
Competencia: Analizar los distintas tipos de ondas presentes en un fluido, la teoría lineal del oleaje, las ecuaciones que gobiernan el
movimiento y los parámetros físicos que lo caracterizan; asi como los procesos de refracción, difracción y reflexión de una onda, que
son los conocimientos necesarios para los cálculos de las fuerzas, energía y potencia útiles en la protección y aprovechamiento de la
zona costera.
Horas Teoría 6
Horas Taller
18
Contenido Temático
1.1. Concepto de onda
1.1.1. Ondas transversales y longitudinales
1.1.3. Movimiento armónico de la onda
1.2. Oleaje lineal
1.2.1. Ecuación de momentum y continuidad
1.2.2. Velocidad potencial y ecuación de Laplace
1.2.3. Ecuación de Bernoulli
1.2.4 Condiciones de frontera de superficie y fondo
1.2.5 Solución del oleaje por velocidad potencial y dispersión
1.2.6 Oleaje de agua porfunda, transicional y somera
1.2.7 Movimiento orbital y presión hidrostática y dinámica
1.2.8 Desplazamiento horizontal y vertical de la particula
1.2.9 Problemas
1.3. Reflexión, refracción y difracción
Horas Laboratorio 20
V. DESARROLLO POR UNIDADES
Unidad II: LUZ Y SONIDO
Competencia: Describir el espectro electromagnético y procesos de compresibilidad del sonido, formas de transferencia de calor, la
energia de radiación según la longitud de onda, asi como los cambios de propagación de la energia de radiación en la atmósfera y del
sonido en condiciones adiabáticas y no adiabáticas. Con lo que es posible resolver problemas sobre el potencial de los cuerpos para
transferir calor, su capacidad calorífica y la velocidad del sonido en el aire y el medio marino
Horas Teoría 4
Horas Taller 12
Contenido Temático
2.1 Radiación
2.1.1 Transferencia se calor por radiación
2.1.2 Cuerpos negros y grises
2.1.3 Rapidez de propagación de la luz
2.1.4 Ondas Electromagnéticas
2.1.5 Transparencia y opacidad
2.1.6 Polarización de la luz
2.1.7 El espectro electromagnético
2.1.8 Color por reflexión y transmisión
2.1.9 Colores en la atmósfera y el océano
2.2 Sonido
2.2.1 Rapidez de propagación de ondas acústicas
2.2.2 Atenuación del sonido
2.2.3 Sondeos y elección de frecuencias
2.2.4 Refracción del sonido
2.2.6 Efectos biológicos del sonido
Horas Laboratorio 16
V. DESARROLLO POR UNIDADES
Unidad III: TERMODINAMICA
Competencia: Valorar los cambios de estado de una sustancia según la fase sólida, liquida y gaseosa y en condiciones isotérmica,
isobárica e isométrica; analizar la relación entre calor, energía interna y el trabajo según la primera ley de la termodinámica; la
capacidad calorífica de los cuerpos y la eficiencia de un trabajo en acuerdo a la entropía o segunda ley de la termodinámica. Esta
capacitación se logra mediante conocimientos del comportamiento de la materia y sus manifestaciones de energía, lo cual, permiten
resolver problemas sobre intercambio calorífico atmósfera-océano, humedad atmosférica, evaporación y los procesos de la distribución
de masas en el océano.
Horas Teoría 6
Horas Taller
18
Horas Laboratorio 12
Contenido Temático
3.1 Primera ley de la termodinámica
3.1.1 Transformación, estado y equilibrio termodinámico
3.1.2 Proceso adiabático, isotérmico, isobárico e isométrico
3.1.2 Fase de equilibrio vapor-líquido-sólido
3.1.3 Cambio de fase isobárica de las sustancias
3.1.4 Diagramas de fase en los planos (P,V), (P,T) y (V,T)
3.2 Tablas de Propiedades Termodinámicas
3.2.1 Líquido saturado, vapor húmedo, vapor saturado y sobrecalentado
3.2.2 Calor especifico
3.2.3 Capacidad calorífica a volumen y presión constantes
3.2.4 Entalpia y entropía
4.2.4 Conservación de la energía en un sistema (Primera Ley)
3.3 Segunda Ley de la Termodinámica
3.3.1 Equivalencia entre calor y trabajo en un ciclo
3.3.3 Importancia de la fricción
3.3.3 Depósito y rendimiento
3.3.4 Enunciado de Kelvin-Plank y de Clausius
3.3.5 Ciclo de Carnot
3.3.6 Entropía como propiedad termodinámica
3.3.7 Trabajo perdido
VI. METODOLOGÍA DE TRABAJO
El titular de la materia, expondrá en clase el material íntegro del contenido del curso, auxiliandose con otros medios didácticos
audiovisuales, tales como acetatos, diapositivas, videos, rotafolios, fotocopias e ilustraciones de solución de problemas en clase.
El estudiante, será responsable de la busqueda y consulta de la bibliografía diversa que se recomiende en cada una de las
unidades del curso y de los temas selectos que se le asignen.
.
VII. CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Se aplicará un mínimo de tres exámene parciales programados de acuerdo al número de unidades ofrecidas, extensión de lo
expuesto, importancia del mismo y duración del semestre. Los alumnos con bajos promedios o reprobados en los parciales,
tendrán la oportunidad de presentar un exámen final, cuya calificación será la definitiva en el curso. Asímismo, se requerirá un
mínimo de dos conjuntos de ejercicios de tarea en cada unidad y la presentación oral de dos temas por alumno.
La calificación final se distribuirá de la siguiente manera:
Exámenes parciales .........................................................................................70%
Tareas...............................................................................................................20%
Temas selectos................................................................................................. 10%
.
VIII. BIBLIOGRAFÍA
Básica
J.B. Marrion and Stephen T. Thorton. Classical Dynamics of
Particles and Systems. Fourth Edition. Harcourt College
Publisher.San Diego.
Complementaria
Antonio Valiente y Rudi Primo Stivalet. Problemas de Balance de
Energía. Edit. Alhambra Mexicana, S.A. 1982.
Gordon, J.V. y Richard E. Sonntag. Fundamentos de
Termodinámica. Edit. Limusa, México. 1976.
Francis W. Sears. Mecánica, Movimiento Ondulatorio y
Calor. Colección Ciencia y Tecnología. Edit. Aguilar. 1965 Ingard Uno y William L. K. Introducción al Estudio de la
Mecánica, Materia y Ondas. Edit. Riverte, S.A.1972.
Hendrick C. Van Ness y Michael M. A. Termodinámica.
Serie Schaum McGraw Hill. 1986
José A. M. y Rafael S. C. Termodinámica. Harper and Row
Latinoamericana Harla. 1981.
H.D. Crackford Y Samuel B. K. Fundamentos de
Fisicoquímica. Cía. Edit. Continental, S.A. México. 1964
Mark W. Zemansky y Richard H.D. Calor y termodinámica.
Sexta Edición. McGraw Hill. 1981
J.P. Holman. Transferencia de Calor. Cía. Edit. Continental,
México. 1986