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UNIVERSIDAD DE MENDOZA – FACULTAD DE INGENIERÍA
CARRERA
Ingeniería Industrial
ASIGNATURA
TERMODINAMICA INDUSTRIAL
CURSO
TERCER
AREA
Tecnologías Básicas
MATERIAS CORRELATIVAS:
4020 – Física II
CODIGO
4037
ULTIMA REVISIÓN
2004
AÑO LECTIVO 2009
Profesor Titular: Diaz Moyano, Guillermo
Profesor Titular Asociado:
Profesor Adjunto: NIKOLSKAIA, Sofía
Profesor J.T.P.:
Carga Horaria Semanal: 6
Carga Horaria Total: 90
Objetivos:
OBJETIVOS GENERALES: Introducir al alumno en el conocimiento de los
fundamentos generales de la Termodinámica y sus principios. Aplicación básica
de los mismos en el tratamiento de los fenómenos termomecánicos a su alcance y
los dispositivos destinados a la conversión calor-trabajo con sus instalaciones
complementarias.PROGRAMA ANALITICO :
CAPITULO I
1) Alcance y limitaciones de la Termodinámica.- Definiciones y convenciones.
Sistema y medio.- Estado de un sistema.- 2) Distintos sistemas termodinámicos.
Variables que los definen.- Equilibrio termodinámico. Concepto.- 3)
Transformaciones, concepto, distintos tipos. Equilibrio térmico.- 4) Mezcla de gases
ideales. Leyes que la definen.- 5) Gases reales. Concepto. Experiencia de Andrews.
Punto y parámetros críticos. Parámetros reducidos. 6) Otras ecuaciones de estado.Factor de compresibilidad.CAPITULO II
1) Trabajo en sistemas termoelásticos. Trabajo de expansión. Concepto, signo,
cálculo matemático y gráfico.- Trabajo de circulación, concepto y cálculo.- 2) Primer
principio de la Termodinámica. Transformaciones abiertas y cerradas. Energía
interna.- 3) Aplicación del Primer Principio a sistemas abiertos.
CAPITULO III
1) Experiencia de Joule. Variabilidad de la energía interna con la temperatura.- Ley
de Meyer.- 2) Entalpía. Concepto físico y propiedades generales.- Cálculo de la
variación de entalpía en los gases ideales.- 3) Transformaciones de los sistemas
gaseosos. Concepto. Desplazamientos sobre la superficie de estado.- Fórmulas
básicas e intercambios de energía en las transformaciones a p=cte., v=cte., T=cte.,
adiabáticas y politrópicas.CAPITULO IV
1) Aplicación de la termodinámica al estudio de las máquinas térmicas. Ciclos
positivos y negativos. Fluidos intermediarios.2) Ciclos Otto, Diesel y Semidiesel. Dispositivos mecánicos básicos. Rendimientos y
mejoras.- 3) Ciclos de compresión. Concepto. Tipos de compresores.
Transformaciones que componen los ciclos.- Compresión en etapas. Presiones
intermedias.- Cálculo.CAPITULO V
1) Segundo principio de la Termodinámica. Transformaciones recíprocas de calor y
trabajo. Enunciados.- 2) Reversibilidad, concepto y ejemplos.- Ciclo de Carnot,
enunciado y concepto.- Ciclo para gases ideales y vapores.- 3) Refrigerador de
Carnot. Concepto.- Teorema de Carnot, rendimiento en función de la temperatura.4) Propiedades de los ciclos reversibles. Teorema de Clausius para
transformaciones reversibles e irreversibles.CAPITULO VI
1) Función entropía. Concepto. Cálculo de su variación para gases ideales. Distintas
fórmulas y caminos de integración.- 2) La entropía como coordenada termodinámica.
Diagramas entrópicos.- Transformaciones y ciclos en los diagramas T-S.- 3) Entropía
e irreversibilidad.- Entropía del universo termodinámico.- Consecuencias en el
intercambio de trabajo.CAPITULO VII
1) Sistemas de un componente. Vapores. Regla de las fases. Diagramas p,v. Curva
de tensiones de equilibrio. Título de un vapor. Diagramas entrópicos para vapores.2) Ciclos de vapor. Ciclo de Carnot. Ciclo de Rankine simple y con
sobrecalentamiento.- Equipamiento. Calderas, sobrecalentadores y condensadores.Mejoras en los ciclos de vapor.- Ciclos multietapas. Irreversibilidad y extracciones.
Precalentamiento.- Análisis energético, rendimientos.3) Ciclos frigoríficos.
Coeficiente de efecto frigorífico. Teorema inverso de Carnot.- Ciclos elementales y
sucesivas mejoras. Subenfriamiento. Compresión simple y en etapas. 4) Bomba de
calor.CAPITULO VIII
1) Termoquímica. Concepto. Aplicación de la termodinámica a las reacciones
químicas. Grado de avance de la reacción.- 2) Trans- formaciones a p=cte. y v=cte.
Calores latentes de reacción. Cálculo del calor intercambiado. 3) Combustión. Poder
calorífico de un combustible.- P.C. superior e inferior. Concepto y cálculo. 4)
Cantidad de aire necesario para la combustión. Exceso de aire.-
Formación Práctica
Resolución de problemas rutinarios:
Laboratorio, Trabajo de Campo:
Resolución de Problemas Abiertos de ingeniería:
Proyecto y Diseño:
Horas
15
30
PROGRAMA DE TRABAJOS PRACTICOS
Se basa en la resolución numérica de problemas prácticos acordes al avance de la
teoría impartida en clase.Comprende:
a) Ecuación de Estado;
b) Mezcla de gases;
c) Transformaciones de sistemas gaseosos;
d) Primer principio de la Termodinámica;
e) Compresores;
f) Ciclo de Carnot;
g) Entropía;
h) Ciclos de vapor;
i) Ciclos frigoríficos;
j) Termoquímica.-
ARTICULACIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL DE CONTENIDOS:

Los contenidos abordados en esta materia se basan en conceptos de las siguientes
cátedras:
Asignatura
4020-Fisica II

2°
Comparte e integra elementos horizontalmente con las siguientes cátedras:
Asignatura

Curso
Curso
Los contenidos abordados en esta materia aportan conceptos a las siguientes
cátedras:
Asignatura
4041-Equipamiento Industrial
Curso
4°
CONDICIONES PARA REGULARIZAR LA MATERIA y RÉGIMEN DE EVALUACIÓN:
Se toman dos evaluaciones durante el período que comprenden los aspectos
teóricos y prácticos desarrollados hasta ese momento.- Se considera aprobado el
examen parcial cuando se obtiene un puntaje de sesenta puntos sobre cien o
mas.- En caso de no obtenerse el puntaje requerido, el alumno puede dar una
recuperación por cada uno de los parciales.
Para obtener la condición de regular, el alumno deberá cumplir con las tres
condiciones siguientes:
a) Haber obtenido en los dos parciales de evaluación ( o sus recuperatorios), un
puntaje igual o superior a sesenta puntos sobre cien.b) Haber presentado en término la carpeta de trabajos prácticos completa.c) Haber completado una asistencia a clase igual o superior al ochenta por ciento
de las mismas. (no más de tres ausentes).BIBLIOGRAFÍA:
Autor
Título
Alejandro
de Termodinámica Técnica
Estrada
Francis W. Sears
Termodinámica,
teoría
cinética y termodinámica
estadística
StevenazzTermodinámica
Cesarini
Aguirre
Termodinámica
del
equilibrio
Editorial
Alsina
Año Ed.
1955
Reverté S.A.
2002
Cesarini Hnos- 1999
5° Ed.
Interamericana
1971
Apuntes elaborados por la cátedra.ESTRATEGIAS DIDÁCTICAS UTILIZADAS:
Clases expositivas. Talleres grupales en el aula para discusión de temas teóricos y
resolución de problemas prácticos.RECURSOS DIDÁCTICOS UTILIZADOS:
Pizarra., marcador, gráficos pre-elaborados,
(entrópìcos). Apuntes elaborados por la cátedra,.
diagramas
termodinámicos
PROGRAMA DE EXAMEN:
Bolilla I
I - 1- 2
III - 1 – 2
Bolilla II
II - 1
IV - 1 - 2
Bolilla III
I - 3
III - 3
V -
1 - 2
VI -
V
VII -
1–2
VIII - 1 – 2
VII - 3 – 4
Bolilla VI
II - 2 – 3
IV - 3
VI - 1 – 2
Bolilla VII
I - 5–6
III - 3
V - 1–2
Bolilla V
I - 4
III - 1 – 2
V - 4
1 - 2
- 3
Bolilla IV
II - 2 - 3
IV - 3
VI - 3
VIII - 1 – 2
Bolilla VIII
II - 2 - 3
IV - 1 – 2
VI - 3
VII - 2
VIII - 3 – 4
VIII - 3 – 4
VIII - 1 - 2