Principios termodinámica lx.ppt

PRINCIPIOS DE
TERMODINÁMICA
Universidad del Valle de México
Ing. Fco. Javier Gutiérrez M.

Licenciatura Lx - Lunes
●Fecha de Inicio 18 Junio 2012
●Fin de clases 29 Sept. 2012

Licenciatura Lx - Viernes
●Fecha de Inicio 22 Junio 2012
●Fin de clases 29 Sept. 2012

Licenciatura Lx
●Primer Examen Parcial
06 Agosto 2012 - Gpo.Lunes
10 Agosto 2012 - Gpo.Viernes
●Segundo Examen Parcial y Retro.
17 Septiembre 2012 - Gpo.Lunes
21 Septiembre 2012 - Gpo.Viernes

Días y horario
●Lunes o Viernes 19:00 – 22:00 hrs.
Tolerancia máx. 15 min.
Máximo de faltas 3

Objetivo General
El estudiante analizará los conceptos,
leyes y principios fundamentales de la
termodinámica, mediante la evaluación de
sistemas termodinámicos utilizados en
ingeniería.

Unidades
1.- Introducción, conceptos y definiciones.
2.- Sustancia pura.
3.- Trabajo y Calor.
4.- Primera Ley de la Termodinámica.
5.- Segunda Ley de la Termodinámica.
6.- Conservación de la cantidad de
movimiento para un volumen de control.

Objetivos Específicos y
Temas por Unidad

1.- Introducción, conceptos y
definiciones
●Objetivo de la unidad :
El estudiante identificará los conceptos
fundamentales de la termodinámica, con
el propósito de utilizarlos en la solución de
problemas tipo.

1.- Introducción, conceptos y
definiciones
●Definición de
Termodinámica.
●Sistema
Termodinámico y
volumen de control.
●Puntos de vista
macroscópico y
microscópico.
●Propiedades y estado
de una substancia.
●Procesos y Ciclos.
●Equilibrio
Termodinámico.
●Ley Cero de la
Termodinámica.
●Escalas de
Temperatura.

2.- Sustancias Puras
El estudiante distinguirá las propiedades
termodinámicas de las sustancias puras,
para la evaluación de sistemas
termodinámicos.

2.- Sustancias Puras
●Sustancia pura.
●Fase de equilibrio
vapor-sólido-líquido
en una sustancia
pura.
●Propiedades
independientes de
una sustancia pura.
●Ecuaciones de estado
para la fase vapor de una
sustancia compresible
simple.
●Tablas de propiedades
termodinámicas.
●Gases ideales.
●Aplicación en problemas
de balance de energía.

3.- Trabajo y Calor
El estudiante analizará los distintos
conceptos de trabajo y su relación con
las pérdidas de calor, para el análisis de
sistemas termodinámicos.

3.- Trabajo y Calor
●Trabajo Mecánico.
●Trabajo efectuado en el
límite móvil de un
sistema simple
compresible de un
proceso de
cuasiequilibrio.
●Tipos de trabajo.
●Trabajo neto.
●Potencia.
●Calor.
●Comparación entre
calor y trabajo.

4.- Primera Ley de la
Termodinámica
El estudiante aplicará los conceptos de
la primera ley de la termodinámica en un
ciclo y en un sistema.

4.- Primera Ley de la
Termodinámica
● Primera ley para un sistema
que sigue un ciclo.
● Primera ley de la
termodinámica para un
sistema con cambio de
estado.
● Energía interna como
propiedad termodinámica.
● Ley de conservación de la
masa y volumen de control.
● Primera ley de la
Termodinámica para un
volumen de control.
● Proceso de estado estable y
flujo estable.
● Energía total y tipos de
energía.
● Trabajo de flujo.
● Efectos de la viscosidad.
Pérdidas por fricción.
● Entalpía como propiedad
termodinámica.
● Calores específicos y
coeficiente de Joule-
Thomson.
● Aplicaciones de la primera
ley a gases ideales y sus
mezclas.

5.- Segunda Ley de la
Termodinámica
El estudiante comprobará la aplicación
de la Segunda ley de la Termodinámica
y la entropía en sistemas
termodinámicos cíclicos.

5.- Segunda Ley de la
Termodinámica
● Máquinas Térmicas y bombas
de calor.
● Criterios de Kelvin-Planck y
de Clausius sobre la segunda
ley de la termodinámica.
● Procesos reversibles.
● Ciclo de Carnot.
● Desigualdad de Clausius.
● Entropía como propiedad de
un sistema.
● Entropía de una sustancia
pura.
● Segunda ley de la
termodinámica para un
volumen de control.
● Ecuación de Bernoulli.
● Aplicaciones de la segunda ley
a gases ideales y sus mezclas.
● Proceso poli trópico.
● Aplicaciones de los procesos
poli trópicos a gases ideales.

movimiento para un volumen de control
El estudiante aplicará la ecuación de
cantidad de movimiento en la solución
de problemas en turbo máquinas.

movimiento para un volumen de control
●Ecuación de la cantidad de movimiento
lineal
●Ecuación de la cantidad de movimiento
angular.
●Aplicaciones a turbo máquinas.

Acreditación del Curso
●El curso se acredita con dos
evaluaciones parciales en las cuales se
considerarán tanto las pruebas objetivas
como los productos elaborados dentro
del proceso de enseñanza aprendizaje.

ACTIVIDADES DE ENSEÑANZA-APRENDIZAJE
ACOMPAÑADAS CON EL DOCENTE

Actividades de Aprendizaje
●Exponer la teoría, determinando
elementos básicos para su aplicación
profesional.
●Presentar dibujos y/o gráficas para
explicar un modelo teórico.
●Presentar ejemplos de aplicación.

●Presentar casos estudio con estructura
metodológica.
●Llevar a cabo lecturas dirigidas,
seminarios de discusión y análisis de
temas actuales.
●Fomentar la participación del estudiante
en clase.

●Formar equipos de trabajo para el
análisis y solución de problemas.
●Diseñar prácticas de laboratorio.
●Explicar estructura y funcionamiento de
software especializado.
●Explicar modelos de solución de
problemas.

●Explicar modelos físicos.
●Presentar videos.
●Presentar estrategias de solución de
problemas.
●Trabajar con la técnica de aprendizaje
basado en problemas.

ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
INDEPENDIENTE

●Realizar investigación documental y
analizar textos, identificando elementos
aplicados a la realidad profesional.
●Realizar investigación por Internet para
obtener la información necesaria para el
análisis de problemas.
●Realizar visitas a plantas industriales
extra clase.

●Realizar visitas a centros de
investigación extra clase.
●Realizar ensayos basados en las visitas
independientes.
●Realizar prácticas de aplicación de
conceptos teóricos.
●Resolver problemas para la aplicación
de modelos.

●Responder cuestionarios ( Quiz )
●Resolver casos prácticos de estudio.
●Formular soluciones para proyectos
reales.
●Realizar trabajos de investigación
aplicados a problemas reales.
●Simular en software especializado el
comportamiento de sistemas reales.

Evaluación
La evaluación del curso es de carácter
integral, acumulativo, formativo, sumativo,
participativo y de aplicación continua a los
estudiantes durante el desarrollo del curso,
por medio del cual se exploran y valoran los
avances de las unidades de aprendizaje, a
través de elaborar proyectos, trabajos,
ensayos, investigaciones, prácticas,
participaciones en clase y cualquiera otra
forma de evaluación que se estime
conveniente.

Evaluación
Cabe señalar que la evaluación del
aprendizaje se adaptará a la
metodología y estrategias de
enseñanza aprendizaje que se utilicen.

Criterios de Evaluación
●Resolución ejercicios y problemas 30 %
●Exposiciones y Proyectos asignados 15 %
●Quiz 15 %
●Participación en Clase, desarrollo de
trabajo en equipo y Foros de discusión 10 %
●Examen parcial ( 2 ) 30 %
●Total 100 %

Bibliografía Básica
●Cengel, Yunes A. Thermodynamics. 4th
edition, Boston: Edit. McGraw Hill. 2002
●Granet, Irving. Thermodynamics and Heat
Power. 6th edición, New Jersey: Edit. Prentice
Hall 2000.
●Wark, Kenneth D. Termodinámica. 6ª edición,
México: Edit. McGraw Hill. 1999
●Russell, Lyn D. Termodinámica Clásica. Edit.
Prentice Hall México. 2000

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