Download 30229 TERMODINAMICA

UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO DE PUEBLA
PROGRAMA DE ESTUDIOS
ASIGNATURA TERMODINÁMICA
PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA ELECTRÓNICA
TIPO EDUCATIVO: LICENCIATURA
MODALIDAD: ESCOLARIZADA
SERIACIÓN:
CLAVE DE LA ASIGNATURA:
30117
30229
CICLO: TERCER SEMESTRE
HORAS
CONDUCIDAS.
64
HORAS
INDEPENDIENTES
64
TOTAL DE HORAS CLASE EN EL PERÍODO
TOTAL DE HORAS
POR SEMESTRE
128
CRÉDITOS
8
64
OBJETIVO GENERAL DE LA ASIGNATURA
El alumno será capaz de resolver los problemas relacionados con procesos de gases y dispositivos de
ingeniería involucrados en la industria y el medio ambiente; así mismo definirá los conceptos teóricos que
involucran, dando una interpretación a los resultados.
VÍNCULOS DE LA ASIGNATURA CON LOS OBJETIVOS GENERALES DEL CURRÍCULUM.
Favorece el perfil básico en el área de física
PERFIL DOCENTE REQUERIDO.
Físico, matemático con experiencia docente.
DR. RAFAEL V. RANGEL GONZÁLEZ
23 DE MARZO DE 2004
HOJA:
1
DE
4
UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO DE PUEBLA
ASIGNATURA TERMODINÁMICA
DEL PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA ELECTRÓNICA
HORAS
TEMAS Y SUBTEMAS
ESTIMAD
AS
4
1. CONCEPTOS BASICOS DE
TERMODINAMICA.
1.1 Termodinámica y energía.
1.2 Sistemas cerrados y abiertos.
1.3 Formas de energía.
1.4 Propiedades de un sistema.
1.5 Estado y equilibrio.
1.6 Procesos y ciclos.
1.7 El postulado de estado.
1.8 Presión.
1.9 Temperatura y ley cero de la
termodinámica.
OBJETIVOS DE LOS TEMAS
El alumno analizará, relacionará e
identificará los sistemas en los hechos
comunes de la vida diaria.
10
2. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS
PURAS.
2.1 Sustancia pura.
2.2 Fases de una sustancia impura.
2.3 Procesos de cambios de fase de
sustancias puras.
2.4 Diagramas de propiedades para
procesos de cambios de fase.
2.5 La superficie P,V,T.
2.6 Cinética de los gases.
2.7 La ecuación de estado del gas ideal.
2.8 Factor de compresibilidad.
2.9 Otras ecuaciones de Estado.
El alumno analizará, relacionará y aplicará
las propiedades y los diagramas de fases
en los gases reales e ideales así como en
los líquidos, los problemas que se
presenten en la vida cotidiana.
10
3. PRIMERA LEY DE LA
TERMODINAMICA. SISTEMAS
CERRADOS.
3.1 Introducción a la primera ley.
3.2 Transferencia de calor.
3.3 Trabajo.
3.4 Formas mecánicas de trabajo.
3.5 La primera ley de la termodinámica.
3.6 Un enfoque sistemático a la solución
de problemas.
3.7 Calores específicos.
3.8 Energía interna, entalpía y calores
específicos de los gases ideales.
3.9 Energía interna, entalpía y calores
específicos de sólidos y líquidos.
3.10 Aspectos termodinámicos de sistemas
biológicos.
El
alumno
analizará
sintética
y
retrosintéticamente problemas prácticos
donde se involucren conceptos de energía,
entropía, entalp´´ia y calidad.
El alumno analizará el balance energético
en el cuerpo humano y elaborará dietas
sanas para mantener su cuerpo bien
alimentado.
HOJA:
2
DE
4
10
4. PRIMERA LEY DE LA
TERMODINAMICA. VOLUMENES DE
CONTROL.
4.1 Análisis termodinámico de los
volúmenes de control.
4.2 El proceso de flujo permanente.
4.3 Dispositivos de flujo permanente.
4.4 Procesos de flujo no permanente.
El alumno identificará, analizará y diseñará
dispositivos de ingeniería que resuelvan
problemas de la industria incluyendo
problemas de contaminación.
10
5. SEGUNDA LEY DE LA
TERMODINAMICA.
5.1 Introducción a la segunda ley de la
termodinámica.
5.2 Depósitos de energía térmica.
5.3 Máquinas térmicas.
5.4 Refrigeradores y bombas de calor.
5.5 Máquinas de movimiento perpetuo.
5.6 Procesos reversibles e irreversibles.
5.7 El ciclo de Carnot.
5.8 Los principios de Carnot.
5.9 La escala termodinámica de
temperaturas.
5.10 La máquina térmica de Carnot.
5.11 El refrigerador y la bomba de calor de
Carnot.
El alumno analizará y aplicará la segunda
ley de la termodinámica en diseño de
dispositivos de ingeniería.
10
6. ENTROPIA.
6.1 La desigualdad de Clausius.
6.2 Entropía.
6.3 El principio del incremento de la
entropía.
6.4 Causas del cambio de entropía.
6.5 ¿Qué es la entropía?
6.7 Diagramas de propiedades que
incluyen la entropía.
6.8 Las relaciones T ds.
6.9 El cambio de entropía de sustancias
puras.
6.10 El cambio de entropía de sólidos y
líquidos.
6.11 El cambio de entropía de los gases
ideales.
6.12 Trabajo de flujo permanente
reversible.
6.13 Minimización del trabajo del
compresor.
6.14 Eficiencias adiabáticas de algunos
dispositivos de flujo permanente.
El alumno analizará y aplicará el concepto
de entropía con la finalidad de hacer
eficiente el diseño de dispositivos de
ingeniería.
HOJA:
10
7. ANALISIS DE LA SEGUNDA LEY.
SISTEMAS DE INGENIERIA.
7.1 Disponibilidad potencial de trabajo
máximo.
7.2 Trabajo reversible e irreversibilidad.
7.3 Eficiencia de la segunda ley.
7.4 Análisis de la segunda ley en sistemas
cerrados.
7.5 Análisis de la segunda ley en sistemas
de flujo permanente.
7.6 Análisis de la segunda ley en sistemas
de flujo no permanente.
3
DE
4
El
alumno
aplicará
todos
sus
conocimientos anteriores en diseño de
dispositivos, mejorando y/o llevando a
cabo innovación tecnológica.
HOJA:
4
DE
4
UNIVERSIDAD POPULAR AUTÓNOMA DEL ESTADO DE PUEBLA
ASIGNATURA TERMODINÁMICA
DEL PROGRAMA ACADÉMICO INGENIERÍA ELECTRÓNICA
EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE (METODOLOGÍA)
 Solución de problemas. A) Crear una estrategia para resolver problemas reales. B) Agrupar los
problemas de solución directa e indirecta, así como los más comunes y los más sofisticados.
 Programas. A) Observar laboratorios virtuales en internet. B) Automatizar algoritmos de solución
de problemas con paquetes o programs de computación.
 Videos. Observar videos seleccionados de la videoteca de la universidad, por lo menos en los
temas principales.
 Audiovisuales. Asistir a las salas audiovisuales por lo menos una vez por semana para ver y
experimentar en los laboratorios virtuales en red, y las automatizaciones con programas
computarizados.
BIBLIOGRAFÍA (LIBRO, TÍTULO, AUTOR, EDITORIAL, EDICIÓN)
TIPO
TITULO
AUTOR
1
Libro
2
Libro
3
4
5
Libro
Libro
Libro
6
Libro
Fundamentos de
Fisicoquímicas
Termodinámica para
químicos
Termodinámica
Fisicoquímica
Calor y Termodinámica
Maron y Prutton
Glasstone
Faires
Daniel y Alberty
Marle W. Zewansky, Richard H.
Dittman
Thermodynamics (texto) con Cengel y Boles
C.D.
EDITORI
AL
Limusa
AÑO
2002
Aguilar
2002
Uthea
CECSA
McGraw
2002
2002
2002
Mc Graw
Hill
2002
RECURSOS DIDÁCTICOS
Intrenet materia en línea
Audiovisuales
Textos
Pizarrón
NORMAS Y PROCEDIMIENTOS DE EVALUACIÓN
Tareas: 10%
Exámenes parciales. 60%
Investigaciones: 20%
Participación en clase: 5%
Exámenes sorpresa: 5%
Las ponderaciones para cada criterio serán determinados en acuerdo entre el Profesor y los
alumnos.
Los exámenes parciales serán escritos y se llevarán a cabo en presencia del catedrático
Las investigaciones se realizarán en base a acuerdo con los alumnos en base a tema y fecha
propuesta.
Las tareas se entregarán en fecha acordada.