Download Termodinámica - Facultad de Ingeniería

MICRODISEÑO CURRICULAR
FACULTAD: INGENIERÍA
PROGRAMA: INGENIERÍA AGRÍCOLA
1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO
NOMBRE DEL CURSO:
TERMODINÁMICA
CÓDIGO: BFINAG13 No. CRÉDITOS: 3
INTENSIDAD SEMANAL: Clases: 4
CARACTER: TEORICO
Laboratorio y/o Prácticas: X
REQUISITOS: CÁLCULO INTEGRAL
ÁREA DEL CONOCIMIENTO: CIENCIAS BÁSICAS DE INGENIERÍA
UNIDAD ACADÉMICA RESPONSABLE DEL DISEÑO CURRICULAR:
PROGRAMA DE INGENIERÍA AGRÍCOLA
COMPONENTE BÁSICO
X
COMPONENTE FLEXIBLE
TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE
Actividad Académica
Trabajo presencial
Del Estudiante
Clases
Horas/Semestre
64
Laboratorios
Prácticas
Trabajo Independiente
Total
Dirigido
Autónomo
(Horas)
16
64
144
2. PRESENTACION (Resumen del curso)
La termodinámica es la ciencia que estudia la energía (En forma de Calor y Trabajo) y las
relaciones entre las diferentes propiedades de las sustancias que sufren cambios de estado.
Dentro del área de la Agroindustria, la totalidad de procesos están ligados con el uso de
energía, desde la recolección de los productos biológicos hasta su transformación y
conservación.
3. JUSTIFICACIÓN.
Esta asignatura es la base del área de Agroindustria, fundamento para dar continuidad y
comprensión de otras asignaturas del Plan de Estudios como transferencia de calor, secado de
productos biológicos, almacenamiento de productos biológicos y transformación de los
mismos
4. COMPETENCIAS
COMPETENCIAS GENERALES
INTERPRETATIVAS:
1. El estudiante deberá tener la capacidad de entender las propiedades termodinámicas de las
sustancias puras.
2. El estudiante deberá tener claridad sobre los conceptos de Calor y trabajo como formas de energía
ARGUMENTATIVAS:
1. El estudiante deberá tener la capacidad de establecer una ecuación de balance de energía para un
sistema y para un volumen de control
2. El estudiante deberá conocer los diferentes ciclos termodinámicos y tener la capacidad de
establecer una ecuación de balance de energía aplicada a ellos
PROPOSITIVAS:
1. El estudiante deberá tener la capacidad de utilizar las propiedades termodinámicas de las
sustancias puras, en la solución de problemas clásicos de ingeniería.
2. El estudiante deberá tener la capacidad de aplicar los conceptos termodinámicos en los ciclos
productores de energía utilizados en ingeniería.
SABER
HACER:
1. El estudiante deberá tener la capacidad de aplicar la primera y segunda ley de la Termodinámica a procesos
industriales
SER:
1. El estudiante deberá tomar conciencia de la necesidad de producción y utilización de energía con menores
impactos sobre el medio ambiente.
5. UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.)
DEDICACIÓN DEL ESTUDIANTE (horas)
TOTAL
No.
NOMBRE DE LAS U. T.
Trabajo Presencial
Clases
Lab.
Prácticas
Trabajo Independiente
Dirigido
Autónomo
HORAS
1
Conceptos Básicos y definiciones
8
2
8
18
2
Propiedades de las sustancias puras
12
3
12
27
3
1a Ley de la Termodinámica (Q, W)
20
5
20
45
4
2a ley de la Termodinámica (S)
16
4
16
36
5
Ciclos Termodinámicos
8
2
8
18
64
16
64
144
TOTAL
6. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.)
U.T.
SEMANA
1
1
1
2
2
3
2
2
4
5
3
6
3
7
3
8
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS
CONTENIDOS TEMÁTICOS
PEDAGÓGICAS
H.T.P.
H.T.I.
Naturaleza de la termodinámica, Sistema termodinámico,
volumen de control, propiedad, estado y ciclo.
Unidades de masa, longitud, tiempo y fuerza. Presión. Ley cero
de la termodinámica. temperatura
Clase magistral. Consulta Internet u otra
fuente.
Clase magistral. Investigación bibliográfica
4
5
4
5
Conceptos de sustancia pura, diagrama de presión - temperatura,
concepto de punto triple, condensación, fusión, evaporación,
sublimación, diagrama de temperatura - volumen.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
4
5
Ecuaciones de estado para la fase vapor de una sustancia
compresible simple. Constante universal de los gases, Constante
para un gas particular. Relación entre el estado inicial y final de
un gas.
Tablas sobre propiedades termodinámicas. Calidad y volumen
específico de una mezcla, Tabla de agua para vapor saturado y
seco, tabla de vapor de agua sobrecalentado, tabla de agua
líquida comprimida, analogía para la aplicación de las tablas a
otras sustancias.
Definiciones de trabajo. Unidades, Trabajo realizado por y sobre
el sistema. Potencia, Trabajo como función de la trayectoria.
Definición de calor. Unidades .Calor cedido, calor recibido por
un sistema, calor como función de la trayectoria. Comparación
entre trabajo y calor.
Primera de ley de la termodinámica para un sistema que cambia
de estado. Concepto de energía interna.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
4
5
4
5
4
5
4
5
Primera ley de la termodinámica para un volumen de control.
Clase
Concepto de entalpía como propiedad
aplicación.
4
5
Clase
magistral.
Taller.
Ejercicio
de
aplicación.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Clase
magistral.
Taller.
Ejercicio
de
aplicación.
magistral.
Taller.
Ejercicio
de
U.T.
SEMANA
3
9
3
10
ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS
CONTENIDOS TEMÁTICOS
El proceso de estado Estable y flujo estable. Aplicaciones
Clase magistral. Taller. Ejercicio de
aplicación.
El proceso de estado uniforme y flujo uniforme. Aplicaciones
Clase magistral. Taller. Ejercicio de
aplicación.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
4
12
4
13
4
14
5
15
Máquinas térmicas. Refrigerador común. Eficiencia térmica.
Rendimiento de un refrigerador. Segunda ley de la
termodinámica, definición de Kelvin-Planck, definición de
Clausius.
Procesos reversibles e irreversibles. Factores que convierten
irreversible un proceso. El ciclo de Carnot. Eficiencia térmica de
máquinas reversibles y de máquinas irreversibles. Escala
termodinámica de temperatura
Desigualdad de Clausius. Entropía propiedad termodinámica.
Entropía de una sustancia pura. Cambio de entropía
Trabajo perdido. Segunda ley de la termodinámica aplicada a
volúmenes de control.
Ciclos de fuerza de vapor. Ciclo de ranking. Cilcos de
refrigeración con vapor.
5
16
Ciclos de potencia de aire. Ciclo de Carnot de aire normal. Ciclo
de Otto de aire normal.
4
11
PEDAGÓGICAS
H.T.P. = Horas trabajo presencial
H.T.I. = Horas trabajo Independiente
Investigación bibliográfica
H.T.P.
H.T.I.
4
5
4
5
4
5
4
5
4
5
4
5
4
5
4
5
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Investigación bibliográfica
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Investigación bibliográfica
Clase magistral. Ejercicio de aplicación.
Investigación bibliográfica
7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
ESTRATEGIAS DE EVALUACIÓN
UT
1
2
3
4
5
%
-Evaluación escrita (Quiz)
10
-Investigación Bibliográfica
- Evaluación escrita (Quiz)
20
- Trabajo (Solución de ejercicios)
-Evaluación escrita
30
-Trabajo (Solución de Ejercicios)
-Evaluación escrita
30
-Trabajo (Solución de Ejercicios)
-Evaluación escrita (Quiz)
10
-Investigación Bibliográfica
TOTAL
100 %
8. BIBLIOGRAFÍA
9.
Bibliografía Básica:
Van Wylen, Gordon J. Fundamentos de Termodinámica. Limusa, México.1975.
10. Bibliografía Complementaria:



Wark, Kenneth. Termodinámica. McGraw-Hill Interamericana, México.1993.
Huang, Francis F. Ingeniería termodinámica: fundamentos y aplicaciones.
CECSA, México. 1994.
Granet, Irving. Termodinámica. Prentice-Hall Hispanoamericana, México. 1995.
11. Páginas Web
DILIGENCIADO POR NELSON GUTIÉRREZ GUZMÁN
FECHA DE DILIGENCIAMIENTO: 15 ENERO DE 2006
INSTRUCTIVO PARA EL DILIGENCIAMIENTO DEL FORMATO ÚNICO DE
MICRODISEÑO CURRICULAR
FACULTAD DE INGENIERÍA
1. IDENTIFICACIÓN DEL CURSO
-
-
-
-
El nombre del curso, código, número de créditos y requisitos, deben coincidir
exactamente con los que aparecen en el semáforo del Programa
correspondiente.
El carácter del curso será: Teórico (T), Teórico-práctico (TP) o Práctico (P)
El estudiante dispone para el aprendizaje del curso, en horas por semana
(intensidad semanal) igual al número de créditos multiplicado por tres (3). Este
tiempo debe ser distribuido entre trabajo presencial y trabajo independiente. El
número de horas de trabajo presencial e independiente de cada curso será
determinado por los Comités de Currículo de Facultad y de Programa. A su
vez las horas de trabajo presencial por semana será distribuido en Clases y en
Laboratorios y/o Prácticas.
El área del conocimiento debe coincidir con una de las cuatro (4) áreas
definidas para las Ingenierías, atendiendo los acuerdos 044, 045 y 046 del 18
de abril de 2005 emanados del Consejo de Facultad de Ingeniería.
Para diligenciar el cuadro Trabajo académico del Estudiante, tener en cuenta
que el número total de horas es igual al producto del número de créditos por
tres (3) y por 16 semanas ( TOTAL HORAS = n x 3 x 16, donde n = número de
créditos)
4. COMPETENCIAS
- Para las competencias del SABER, tener en cuenta las definiciones de ACOFI
que aparecen a continuación:
COMPETENCIA INTERPRETATIVA
Se define como aquella acción encaminada a encontrar el sentido de un texto, un
problema, una gráfica, un plano de ingeniería, un diagrama de flujo, una ecuación, un
circuito eléctrico, entre otras situaciones, donde se le proporciona un contexto al
Estudiante.
La interpretación sigue unos criterios de veracidad, los cuales no implican sólo la
comprensión de los contextos, sino que se debe dirigir a la situación concreta y
reflexionar sobre sus implicaciones y los procesos de pensamiento involucrados con
el recuerdo, la evocación, comprensión, análisis, medición, etc.
COMPETENCIA ARGUMENTATIVA
Es aquella acción dirigida a explicar, dar razones y desarrollar ideas de una forma
coherente con el contexto de la disciplina evaluada. Los puntos relacionados con
esta competencia exigen dar cuenta de un saber fundamentado en razones
coherentes con los planteamientos que se encuentran en el texto.
Se contextualiza la argumentación en acciones como la resolución de problemas, los
fundamentos de un diseño de ingeniería, la organización de la información, la
proyección de la información, la explicación de eventos, fenómenos, la formulación
de soluciones a través de un grafico, un plano, un diagrama, etc.
COMPETENCIA PROPOSITIVA
Es aquella acción cuyo fin persigue que el estudiante proponga alternativas que
puedan aplicarse en un contexto determinado; por lo tanto, se espera que la solución
que escoja corresponda con las circunstancias que aparecen en la formulación de un
problema. Así mismo, el estudiante deberá generar hipótesis y proponer alternativas
de solución a los problemas de ingeniería que cubran aspectos como los
ambientales, de manufacturabilidad, económicos, entre otros; y propondrá acciones
de aplicación, evaluación o/y optimización de una solución en un contexto de
ingeniería dado.
-
-
Para las competencias del HACER, tener en cuenta que éstas se refieren a
las habilidades y destrezas que se espera que el estudiante adquiera en el
curso.
Para las competencias del SER, tener en cuenta que éstas se refieren a la
formación integral del ser humano (Formación ética, valores, etc.)
5. UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.)
-
El número mínimo de unidades temáticas por curso es de tres (3) y el máximo
es de cinco (5).
-
El número total de horas debe coincidir con el número total del cuadro
TRABAJO ACADÉMICO DEL ESTUDIANTE.
6. PROGRAMACIÓN POR UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.)
Las unidades temáticas propuestas en el cuadro UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.),
deben ser distribuidas por semanas en el cuadro PROGRAMACIÓN POR
UNIDADES TEMÁTICAS (U.T.). En cada semana se deben especificar los
contenidos a desarrollar; las diferentes estrategias metodológicas a aplicar
(Clase magistral, laboratorio, prácticas, visitas, talleres, tareas, proyectos, etc.)
7. EVALUACIÓN DEL APRENDIZAJE
-
Cada unidad temática debe ser evaluada independientemente y producir una
nota de la unidad, a su vez dentro de cada unidad temática debe especificarse
las diferentes estrategias de evaluación (exámenes escritos, exámenes orales,
quizes, exposiciones, trabajos, proyectos, consultas, seminarios, etc.).
-
Cada unidad temática tendrá un valor porcentual del total de la evaluación del
curso, el cual será concertado entre profesor y estudiantes (Con base a una
propuesta del profesor). La sumatoria de las evaluaciones de todas las
unidades temáticas deberá corresponder al 100 % de la evaluación del curso.
-
Las diferentes estrategias de evaluación dentro de cada unidad temática,
deben estar previamente definidas, así como, su valor porcentual dentro de la
unidad temática. Estos valores deben ser concertados entre el docente y los
estudiantes (Con base a una propuesta del profesor).
8. BIBLIOGRAFÍA
Se recomienda que la BIBLIOGRAFÍA BÁSICA, sea solamente un texto
representativo del curso, de reconocido manejo, fácil consecución; necesariamente
tiene que estar en la biblioteca central de la Universidad.
Observación:
En caso de alguna duda en el diligenciamiento del formato, favor
dirigirse al Comité de Currículo de la Facultad de Ingeniería.
Neiva, 27 de julio de 2005