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TERMODINÁMICA 1. INFORMACIÓN GENERAL Nombre del Curso: TERMODINAMICA Créditos: 4 Teoría Horario: Lunes a jueves de 17:30-19:00 pm Catedrático: Ing. Federico G. Salazar Catedrático Auxiliar: Ing. José A. Rosal Código: 020561 Prerrequisitos: Fisicoquímica Interciclo 2,009 E-mail: url_termo@fsalazar.bizland.com Website: www.fsalazar.bizland.com E-mail: jarch@intelnet.net.gt 2. DESCRIPCIÓN DEL CURSO En este curso el estudiante aprende los principios termodinámicos y sus aplicaciones en el campo de la ingeniería. Se inicia con las definiciones básicas sobre trabajo, calor, sistemas, estados y procesos así como el comportamiento de los fluidos en relación con las variables presión-volumen-temperatura y efectos caloríficos. Se desarrolla la primera y segunda leyes de la termodinámica enfatizando en los conceptos de entalpía, entropía, eficiencia y exergía. Se aplican esas leyes a procesos sin flujo y a procesos simples de flujo en estado estable, y al análisis de equipos bajo esa perspectiva. Finalmente, se estudian los ciclos termodinámicos positivos y negativos, en fase gas, y con cambios de fase. 3. OBJETIVOS DEL CURSO General: Familiarizarse con los conceptos y leyes básicos de la termodinámica Específicos: 1) Comprender las definiciones de equilibrio, entropía y conservación de la energía, estabilidad de los sistemas, variables de estado y funciones. 2) Comprender y aplicar los conceptos de eficiencia y balance de exergía en procesos termodinámicos. 3) Interpretar los ciclos termodinámicos y sus variantes 4) Crear la habilidad para resolver problemas relacionados con los conceptos termodinámicos. 4. METODOLOGÍA ENSEÑANZA/APRENDIZAJE Serán utilizadas las exposiciones magistrales, con presentación de la teoría y ejemplos resueltos. Se afianzará el conocimiento de las materias por medio de trabajos de grupo en el aula, para la resolución práctica de problemas y se asignarán tareas y trabajos para la casa que podrán ser realizados en grupos o individualmente para completar la asimilación de los conceptos vistos en el aula. Así mismo se realizarán experiencias prácticas en los laboratorios del TEC intra y extra aula. 5. CONTENIDO Y CALENDARIZACIÓN MODULO CONTENIDO Termodinámica, propiedades: presión, temperatura, volumen, trabajo, calor. Energía. I Diagramas termodinámicos PV Introducción y TS. Calidad del vapor. Sistemas, estados, procesos, equilibrio. Tipos de procesos Energía interna, la primera ley de la termodinámica, balance de energía para sistemas cerrados, funciones de estado, entalpía, capacidad calorífica, balances de masa y energía para sistemas abiertos. II Segunda ley, máquinas Leyes térmicas, entropía, balance de Termodinámicas entropía para sistemas abiertos, cálculo del trabajo ideal, trabajo perdido y exergía, la tercera ley de la termodinámica, entropía desde el punto de vista microscópico CALENDARIO ACTIVIDAD DE PROGRAMADA ACTIVIDADES 26 mayo al Clase Magistral + 2 junio dinámica de grupos + ejercicios PUNTAJE 29 de mayo Laboratorio No.1 03 junio 04 junio al 10 de junio Primer parcial Clase Magistral + dinámica de grupos + ejercicios 20 puntos Segundo parcial Clase Magistral + dinámica de grupos + ejercicios 20 puntos Tercer parcial Clase Magistral + dinámica de grupos + ejercicios 20 puntos 11 junio 15 junio al 24 Ecuaciones de estado viriales, junio ecuaciones de estado cúbicas, correlaciones generalizadas para III gases y líquidos. Propiedades Análisis termodinámico de de fluidos y equipos industriales: bombas, análisis compresores, turbinas, difusores termodinámico y toberas, tubería y accesorios, de equipos calderas, intercambiadores de calor y cámaras de mezclado 25 junio El refrigerador de Carnot, ciclo de 29 junio al 8 de compresión de vapor, selección del julio IV Ciclos refrigerante, la bomba de calor termodinámicos procesos de licuefacción positivos y Ciclos gaseosos: Otto y Diesel. 3 de julio negativos Sterling y Ericksson. Ciclo de Rankine 02 julio 9 de julio Laboratorio No. 2 Cuarto parcial Examen final 20 puntos 15 puntos 6. EVALUACIÓN: 4 exámenes parciales (20 puntos c/u) Tareas, ejercicios y otros TOTAL ZONA EXAMEN FINAL TOTAL NOTA FINAL 80 puntos 5 puntos 85 puntos 15 puntos 100 puntos 7. BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA: CENGEL, YUNUS; BOLES, MICHAEL. (2006). Thermodynamics: An Engineering Approach. Sexta Edición. Editorial McGraw-Hill. New York SMITH, J.M.; VAN NESS, H.C. (2005). Introduccion a la Termodinámica en Ingeniería Química. Séptima edición. Editorial McGraw-Hill, México. LEVENSPIEL, OCTAVE. (1996). Fundamentos de Termodinámica. Editorial PrenticeHall Hispanoamericana, Primera Edición, México. MORAN, MICHAEL & SHAPIRO, HOWARD. (2000). Fundamentals of engineering Thermodynamics. John Wiley & Sons. 4ª. Edition. New York. SALAZAR, FEDERICO G. Apuntes de Clase: Termodinámica General. En: http://www.fsalazar.bizland.com/TERMO.htm 8. DISPOCISIONES GENERALES: a) “Artículo 19.- El Comité para la Convivencia de la Comunidad Estudiantil, a solicitud del catedrático, la autoridad académica o administrativa correspondiente, decidirá retirar al estudiante del curso que tenga relación con la falta cometida. Esta medida entrará en vigencia a partir del día siguiente de ser notificada. Cuando se aplique la misma, la asignatura de la cual se ha retirado el alumno, se considera para efectos académicos como cursados y reprobados. El estudiante puede ser sancionado con retiro del curso cuando incurra en cualquiera de las situaciones siguientes: a. Solicitar o recibir ayuda, en cualquier forma, para resolver un examen o prueba académica. b. Introducir documentos, materiales o información no autorizada, en todo tipo de prueba académica. c. Proporcionar a otro estudiante información verbal o escrita para que resuelva un examen o prueba de rendimiento. d. Plagio de trabajos, libros o documentos que el estudiante pretenda acreditar como propios, en la realización de actividades académicas.” Guatemala, 22 de mayo del 2,009. _ ______________________________________ Ing. Federico G. Salazar Catedrático VO. BO. _______________________________________________ Ing. Anabella López Directora de Carrera