Download termodinámica - Universidad Central del Este

Universidad Central del Este
UCE
Facultad de Ciencias de las Ingenierías y Recursos Naturales Producción
Escuela de Ingeniería Industrial
IEM-211 Termodinámica I
Programa de la asignatura: _______________________________________________________
3
4
1
Total de Créditos: __________
Teórico: _________
Práctico: _________
QUI-012
********
Prerrequisitos: ______________ Correquisitos: _____________
Objetivos Generales Instructivos:
La termodinámica I es una asignatura que capacita al estudiante para conocer y manejar los principios y las leyes
fundamentales relacionadas con la fase termodinámica y la causa que los originan, teniendo en cuenta el trabajo
termodinámico.
Objetivos Generales Instructivos:
 Describir las teorías, los modelos, principios y leyes fundamentales que sustentan la Termodinámica, los cuales
deberán ser abordados mediante la utilización del calculo diferencial e integral y el análisis vectorial.
 Aplicar los fundamentos teóricos de la Termodinámica a la solución de problemas y ejercicios prácticos, utilizando
el calculo diferencial e integral y el análisis vectorial.
 Utilizar el método experimental en la realización de trabajos de laboratorio previamente diseñados de la
Termodinámica, en los cuales sea capaz de utilizar productivamente instrumentos de medición, interpretar
resultados, las principales técnicas de trazado de curvas de procesamiento de los datos y las técnicas de
computación, así como elaborar y defender informes de su trabajo experimental realizado de manera independiente
o grupal.
Sistema de Evaluación:
15 %
15 %
30 %
40 %
Calificación Acumulada: Hasta la 6ta Semana
Calificación Acumulada: Desde la 7ma hasta 11va Semana
Calificación Acumulada: Trabajos Prácticos
Calificación: 15ta - 16ta Semana (Evaluación Final)
Bibliografía Básica
1. Yunus A. Cengel. Termodinámica. 5ta Ed. McGraw- Hill. México. 2006
Bibliografía Complementaria
2. POTTER, MERLE C. Termodinámica Para Ingenieros. 1ª edición. McGraw-Hill . México. 2004
OBJETIVOS
CONTENIDOS
1.1 Examinar los
conceptos fundamentales
de la termodinámica con
el interés de formar una
base sólida para el
desarrollo
de los principios de la
termodinámica.
1.2 Analizar el
enunciado de la ley cero
de la termodinámica
1.3 Aplicar la ecuación
de gas ideal de Estado en
la solución de problemas
típicos.
1.4 Analizar el concepto
de sustancia pura
1.5 Discutir el proceso
físico de cambio de fase
1.6 Estudiar los
diagramas de propiedad
(P-V, T-V, P-T)
1) Introducción y conceptos
fundamentales de Termodinámica
(20 horas)
a) Termodinámica y área de aplicación de
la termodinámica
b) Sistema y su clasificación. (cerrado,
abierto y aislado)
c) Sistema adiabático o diatérmico.
d) Propiedades de un Sistema: intensiva y
extensiva
e) Estado de un sistema y su variable
macroscópica
f) Equilibrio termodinámico y equilibrio
térmico.
g) Proceso termodinámico. Proceso:
isotérmico, isobárico e isocórico
h) Trayectoria del proceso termodinámico.
i) Proceso reversible e irreversible
j) Termómetro y Temperatura
k) Escala termométrica: Celsius,
Centígrada, Fahrenheit, Kelvin y
Ranking
l) Ley Cero de la Termodinámica.
m) Presión. Presión atmosférica. Presión
manométrica. Presión absoluta.
Barómetro y manómetro
n) Ecuación de Estado del Gas Ideal.
o) Otras Ecuaciones de Estado.
p) Sustancia Pura.
q) Fases de una Sustancia Pura.
r) Procesos de Cambio de Fase en
Sustancias Puras.
s) Diagrama para Procesos de Cambio de
Fases.
ESTRATEGIAS
METODOLOGICAS
-Conferencia
- Clase practica
- Trabajos escritos,
individual y grupal
- Exposición en
grupo
- Tarea para la casa.
- Practica de
laboratorio.
RECURSOS DE APOYO
A LA DOCENCIA
EVALUACIÓN
- Libro de texto
- Libros de consultas
- Pizarra
- Tiza
- Calculadora
- Videos
- Retroproyector
- Transparencia
-Computadora
- Data show
- Internet.
- Equipos de laboratorios
- Exámenes
parciales.
- Examen
Final
Participación
en clase.
- Trabajos y
tareas fuera
del aula.
OBJETIVOS
CONTENIDOS
2.1 Discutir la naturaleza
del interior de la energía.
2.2 Definir el concepto
de trabajo y calor
2.3 Aplicar la primera ley
de la termodinámica
como la declaración del
principio de conservación
de la energía
2.4 Aplicar el balance de
entalpía a diversos
sistemas.
La Primera Ley de la Termodinámica
(18 horas)
a) La Primera Ley de la Termodinámica.
b) Energía interna
c) Trabajo. Trabajo en proceso isocórico o
isotérmico.
d) Calor y calor específico.
e) Entalpía. Variación de entalpía.
f) Balance de Energía para Sistemas
Cerrados.
g) Calculo de q, w, ΔU, ΔH
3.1 Analizar los
enunciados de la
segunda ley de la
termodinámica.
3.2 Describir maquina
térmica, refrigerador y
bomba de calor.
3.3 Analizar el concepto
de maquina de
movimiento perpetuo.
3.4 Describir el ciclo de
Carnot
4.1 Definir la propiedad
2) La Segunda Ley de la
Termodinámica (18 horas)
a) Introducción a la Segunda Ley de la
termodinámica. Enunciado de KelvinPlanck y Clausius.
b) Maquinas Térmicas y eficiencia térmica
c) Refrigerador y Bombas de Calor.
d) Maquinas de Movimiento Perpetuo.
e) El Ciclo de Carnot y Principios de
Carnot.
f) La Maquina Térmica de Carnot.
g) El Refrigerador de Carnot y la Bomba
de Calor
3) Entropía y tercera ley de la
ESTRATEGIAS
METODOLOGICAS
RECURSOS DE APOYO
A LA DOCENCIA
EVALUACIÓN
-Conferencia
- Clase practica
- Trabajos escritos,
individual y grupal
- Exposición en
grupo
- Tarea para la casa.
- Practica de
laboratorio.
- Libro de texto
- Libros de consultas
- Pizarra
- Tiza
- Calculadora
- Videos
- Exámenes
parciales.
- Examen
Final
Participación
en clase.
- Trabajos y
tareas fuera
del aula.
- Retroproyector
- Transparencia
-Computadora
- Data show
- Internet.
- Equipos de
laboratorios.
entropía.
4.1 Aplicar el balance de
entropía a diversos
sistemas.
4.2 Analizar la tercera
ley de la termodinámica.
termodinámica
(18 horas)
a) Entropía.
b) El Principio de Incremento de Entropía.
c) Cambio de Entropía de Sustancias
Puras.
d) Procesos Isentrópicos.
e) Las Relaciones T ds.
f) Trabajo Reversible en Flujo Estable.
g) Minimización del Trabajo del
Compresor.
h) Eficiencias Isentrópicas de Dispositivos
de Flujo Estable.
i) Balance de Entropía.
j) Tercera ley de la termodinámica.
Conferencia
- Clase practica
- Trabajos escritos,
individual y grupal
- Exposición en
grupo
- Tarea para la casa.
- Practica de
laboratorio.
Retroproyector
- Transparencia
-Computadora
- Data show
- Internet.
- Equipos de
laboratorios
Participación
en clase.
- Trabajos y
tareas fuera
del aula.