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IDENTIFICACION
1. Nombre de la asignatura
2. Código
(MARZO 2004)
3. Régimen
TERMODINAMICA
5. Prerrequisitos
Semestral
4. Créditos
Cuatro
Física II, Cálculo II
Descripción
Asignatura destinada a presentar y analizar los principios y leyes que gobiernan los ciclos
termodinámicos que se emplean en las máquinas y en especial en las que se ocupan en
actividades agropecuarias y agroindustriales
5. Objetivo General (se refiere al aprendizaje esperado de los alumnos)
Analizar y evaluar procesos y ciclos termodinámicos típicos utilizados en las máquinas y equipos en
la actividad agrícola y agroindustrial
6. Objetivos Específicos ( en relación con objetivo general)
1. Conocer el concepto de balance energético y aplicarlo a equipos y procesos agrícolas y
agroindustriales.
2. Conocer el funcionamiento de máquinas termodinámicas típicas y analizarlas desde un punto de
vista energético.
3. Evaluar desde un punto de vista energético el funcionamiento de máquinas y equipos agrícolas y
agroindustriales.
7. Contenido
7.1. Introducción
7.1.1.
Definiciones previas: Substancia, propiedades, estados, procesos.
7.1.2.
Ley cero de la termodinámica.
7.1.3.
Formas de energía. conservación de masa y energía.
7.1.4.
sistemas cerrados y abiertos.
7.1.5.
Primera ley de la termodinámica.
7.1.6.
Definición y tipos de trabajo. Concepto de entalpía
7.2. Gases ideales.
7.2.1.
Calor específico a presión y volumen constante.
7.2.2.
Tablas de gases.
7.2.3.
Procesos politrópicos: adiabáticos, isotérmicos, isobáricos e isométricos
7.3.
Propiedades de las substancias puras condensables.
7.3.1.
Estado saturado.
7.3.2.
Líquido comprimido.
7.3.3.
Vapor sobrecalentado.
7.3.4.
vapor húmedo y calidad de gases.
7.3.5.
Tabla de propiedades de substancias puras condensables
7.4. Mezcla de gases y vapor.
7.4.1.
Propiedades del aire húmedo.
7.4.2.
Temperatura de saturación adiabática.
7.4.3.
Humedad relativa y absoluta.
7.4.4.
Procesos de humectación y secado.
7.4.5.
Diagrama psicrométrico.
7.5. Segunda ley de la termodinámica.
7.5.1.
Enunciados de la segunga ley según Clausius y Kelvin-Plank.
7.5.2.
Rendimiento térmico de una máquina cíclica.
7.5.3.
Concepto de entropía y procesos isoentrópicos.
7.5.4.
Ciclo y máquina de Carnot.
7.5.5.
PEM (presión efectiva media).
7.6. Ciclos de potencia de gases.
7.6.1.
Ciclo Otto. Relación de compresión. Eficiencia.
7.6.2.
Ciclo Diesel estándar relación de combustión. Eficiencia
7.6.3.
Ciclo Diesel dual, relación de presiones. Eficiencia
7.7. Ciclos de potencia de vapor.
7.7.1.
Características.
7.7.2.
Propiedades del Ciclo Rankine, estándar, sobrecalentado y recalentado.
7.7.3.
Eficiencia del ciclo Rankine
7.8. Ciclos de refrigeración.
7.8.1.
Carnot invertido.
7.8.2.
Refrigeración por compresión de vapor.
7.8.3.
Bombas de calor y aire acondicionado
7.9. Motores de combustión interna.
7.9.1.
Basados en ciclos Otto
7.9.2.
Basados en ciclos Diesel
7.10. Termoquímica y química de la combustión.
7.10.1.
Reacciones químicas de combustión.
7.10.2.
Propiedades y análisis de gases de combustión.
Nº de horas
8. Cuadro de unidades
Nº
Nombre de la unidad
T
P
L
1ª
Introducción.
9
4
2ª
Gases ideales.
6
4
3ª
Propiedades de las substancias puras condensables.
6
3
4ª
Mezcla de gases y vapor.
3
3
5ª
segunda ley de la termodinámica
3
3
6ª
Ciclos de potencia de gases.
6
6
7ª
Ciclos de potencia de vapor.
3
3
2
8ª
Ciclos de refrigeración.
6
3
3
9ª
Motores de combustión interna.
3
3
3
2
Termoquímica y química de la combustión.
10ª
3
3
2
9. Estrategias Metodológicas (de acuerdo a los objetivos específicos y contenidos)
9.1. DE ENSEÑANZA : (Técnicas que utilizará el profesor )
a. Exposición de la teoría
b. Presentación, análisis y discusión de problemas
c. Presentación, análisis y discusión de situaciones de orden práctica.
d. Experiencias de laboratorio.
9.2. DE APRENDIZAJE (lo que hará el alumno)
a. Análisis de la teoría expuesta por el profesor.
b. Resolución de problemas, análisis y discusión de los resultados
c. Análisis, discusión y evaluación de situaciones de orden práctica.
d. Realización de experiencias de laboratorio.
e. Análisis, discusión y evaluación de los resultados de las experiencias de laboratorio.
10. Bibliografía de estudio (sólo se listas los existentes : libros, textos, internet, etc.)
Unidad Nº 1 (apoyos bibliográficos referidos a los contenidos de la Unidad
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 2
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 3
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 4
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 5
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 6
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 7
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 8
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 9
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
Unidad Nº 10
a. CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
b. JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
c. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
d. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
11. Bibliografía de referencia (listar para todas las Unidades)
ABBOTT, M.M. y VAN NESS H.C. 1991. Termodinámica, serie Schaum, México.
CENGEL, Y.A. y M.A. BOLES. 1996. Termodinámica, 2ª edición. Mc Graw-Hill, México.
GRANET, I 1988. Termodinámica, Prentice Hall S.A. México
HOLMAN I. 1975. Termodinámica. Mc Graw-Hill, México.
JONES, J.B. y R.E. DUGAN. 1997. Ingeniería Termodinámica. Prentice Hall
Hispanoamericana. México.
6. LIRA, IGNACIO. 1992. Termotecnia Teoría y Métodos en Termodinámica aplicada.
Universidad Católica de Chile, Chile.
7. WARK, KENNETH JR. 1991. Termodinámica, Mc Graw-Hill, México.
1.
2.
3.
4.
5.
12. Evaluación
Se realizarán tres mediciones (evaluaciones), número variable de test y tareas e informes de
algunas experiencias de laboratorio, cuyas calificaciones se ponderarán según la siguiente pauta:
Primera evaluación
Segunda evaluación
Tercera evaluación
Test, tareas e informes
25 %
30 %
30 %
15 %