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TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN ENERGÍAS RENOVABLES
HOJA DE ASIGNATURA CON DESGLOSE DE UNIDADES TEMÁTICAS
1. Nombre de la asignatura
2. Competencias
3.
4.
5.
6.
7.
Cuatrimestre
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
Horas Totales por Semana
Cuatrimestre
8. Objetivo de la Asignatura
Térmica.
El alumno solucionará problemas eficiencia térmica
aplicando principios de transferencia de calor
para
eficientar procesos
electromecánicos
de energía
renovables.
Segundo
64
26
90
6
El alumno determinará el comportamiento de equipos
térmicos y de bombeo, para optimizar la operación de
los sistemas termodinámicos.
Unidades Temáticas
I.
II.
III.
IV.
Introducción a la termodinámica
Leyes de la termodinámica
Transferencia de calor
Mecánica de fluidos
Prácticas
8
12
15
22
Totales
57
Horas
Teóricas
4
11
10
8
33
Totales
12
23
25
30
90
ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
ENERGÍAS RENOVABLES
REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA
APROBÓ:
FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009
C. G. U. T.
F-CAD-SPE-23-PE-XXX
TÉRMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
1.
2.
3.
4.
Unidad Temática
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
5. Objetivo
Temas
I. Introducción a la termodinámica.
8
4
12
El alumno determinará las características termodinámicas de las
sustancias en sus diferentes estados para aprovechar sus
propiedades en los procesos de transferencia de calor.
Saber
Saber hacer
Ser
Conceptos
fundamentales
Definir los conceptos:
materia, fuerza, energía,
presión, tipos de energía,
tipos de presión, volumen,
temperatura, escalas de
temperatura, ley cero de la
termodinámica, estado,
equilibrio, proceso
termodinámico, radiación,
potencial termoeléctrico,
equilibrio térmico, calores,
trabajo.
Realizar conversiones
de unidades de
variables
termodinámicas.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Sistemas
cerrados y
abiertos,
estados,
procesos y
ciclos
Definir los conceptos y
propiedades de sistemas,
sistema abierto, cerrado,
ciclo, procesos reversibles
y no reversibles, estado y
ecuación de estado.
Determinar el valor de
las propiedades
termodinámicas de
diferentes sustancias
interpretando gráficas
de presión, volumen y
temperatura.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
ENERGÍAS RENOVABLES
REVISÓ: COMISIÓN ACADÉMICA Y DE VINCULACIÓN DEL ÁREA
APROBÓ:
FECHA DE ENTRADA EN VIGOR: SEPTIEMBRE 2009
C. G. U. T.
F-CAD-SPE-23-PE-XXX
Temas
Saber
Gas ideal y
Identificar las
factor de
características de un gas
compresibilidad. ideal y de una mezcla de
gases.
Explicar la ley de las
presiones parciales de
Dalton.
Saber hacer
Calcular parámetros de
un gas ideal a partir de
condiciones conocidas y
utilizando la ecuación
de los gases ideales.
Ser
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Describir como se integra
la ecuación general de
estado de los gases
ideales.
Definir la importancia y
uso del factor de
compresibilidad.
Explicar diferencia entre
gas real y gas ideal.
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TÉRMICA
Proceso de evaluación
Resultado de aprendizaje
A partir de un caso,
elaborará un reporte de un
sistema termodinámico que
contenga lo siguiente:


Parámetros de Presión,
Volumen, y
Temperatura.
Valor de las propiedades
termodinámicas.
Secuencia de aprendizaje
1. Identificar los conceptos
relacionados con la
termodinámica.
Instrumentos y tipos de
reactivos
Estudio de caso
Lista de cotejo
2. Comprender el procedimiento
para medir con termómetros y
manómetros.
3. Interpretar las mediciones de
los parámetros termodinámicos
y sus gráficas.
4. Evaluar los procesos en que
se presentan los principios
termodinámicos.
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TÉRMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Equipos colaborativos
Solución de problemas
Prácticas en laboratorio
Medios y materiales didácticos
Pizarrón
Pintarrón
Rota folios
Cañón
PC con software relacionado a la asignatura
Internet
Instrumentos de medición
Equipo de laboratorio
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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TÉRMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
1.
2.
3.
4.
Unidad Temática
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
5. Objetivo
II. Leyes de la termodinámica.
12
11
23
El alumno interpretará procesos termodinámicos, para describir la
operación de las máquinas térmicas en instalaciones industriales.
Temas
Saber
Conservación
de la energía.
Tipos de
energía.
Frontera de los
sistemas.
Explicar el principio e
implicación de la
conservación de la
energía; energía interna,
energía potencial, energía
cinética, calor, trabajo y
las diferentes formas del
trabajo en procesos
(adiabáticos, isotérmicos,
isobáricos, isoentrópico,
isocóricos, poli trópicos.) y
las diferentes fronteras de
los sistemas.
Saber hacer
Ser
Esquematizar y
diagramar sistemas
termodinámicos.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Determinar el
Crítico
comportamiento de
Analítico
sistemas termodinámicos Trabajo en equipo
que aceptan y ceden
Toma de decisiones
calor, así como cuando
reciben y realizan
trabajo.
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Temas
Primera ley
para sistemas
cerrados y
abiertos
Saber
Saber hacer
Describir el principio de
conservación de la masa y
de la energía y sus
aplicaciones en sistemas y
dispositivos con flujo
permanente y no
permanente.
Representar procesos y
ciclos termodinámicos en
gráficas (PV, PT, VT y
TS).
Determinar las
transformaciones de la
energía de acuerdo con
Explicar la relación de flujo la primera ley en el
de masa y volumen.
análisis del
comportamiento de
Explicar el principio de
sistemas y procesos
conservación de la energía termodinámicos.
para sistemas abiertos, el
trabajo de flujo y la
energía de un fluido.
Ser
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Describir la primera ley de
la termodinámica y las
implicaciones de su uso en
el análisis de sistemas
sometidos a procesos
isobáricos, isotérmicos,
adiabáticos, isocóricos y
con diferentes formas de
trabajo.
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Temas
Saber
Segunda ley de Describir las fuentes
la
servidoras de energía y el
termodinámica. comportamiento de las
máquinas térmicas.
Saber hacer
Ser
Medir la eficiencia de las
maquinas térmicas
Elaborar gráficas de los
ciclos termodinámicos
(PV y TS).
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Calcular la entropía y
cero absoluto de
temperatura de un
sistema termodinámico.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Definir los conceptos de
eficiencia y del coeficiente
de operación.
Describir la escala
termodinámica de
temperatura y la eficiencia
de ciclo Carnot.
Identificar los
componentes principales
de las máquinas térmicas:
central eléctrica,
refrigerador por
compresión y absorción,
compresor para aire.
Identificar procesos y
ciclos reversibles y no
reversibles.
Tercera ley de
la
termodinámica
Describir los conceptos de
la entropía, entropía
relativa, entropía absoluta,
cero absoluto de
temperatura, teorema de
Nernst, efecto Meisner.
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TÉRMICA
Proceso de evaluación
Resultado de aprendizaje
Elaborará un reporte de
medición de un proceso
termodinámico que incluya:






Resultado de mediciones
(presión, temperatura,
volumen)
Diagrama del proceso del
sistema termodinámico.
Gráficas (PV, PT, TS)
Interpretación de las
mediciones y gráficas.
Calcular la entropía y
cero absoluto de
temperatura
Conclusiones.
Instrumentos y tipos de
reactivos
1. Comprender los principios de Reporte
conservación de la masa y
Lista de cotejo
energía.
Secuencia de aprendizaje
2. Analizar la relación masaflujo-volumen.
3. Comprender el proceso para
realizar diagramas y gráficas
PV, PT, VT, TS.
4. Comprender la segunda ley
de la termodinámica.
5. Interpretar las
transformaciones de la energía
dentro de un proceso
termodinámico.
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TÉRMICA
Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Equipos colaborativos
Solución de problemas
Practicas en laboratorio
Medios y materiales didácticos
Pizarrón
Pintarrón
Rota folios
Cañón
PC con software relacionado a la asignatura
Internet
Instrumentos de medición
Equipo de laboratorio
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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TÉRMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
1. Unidad Temática
2. Horas Prácticas
3. Horas Teóricas
4. Horas Totales
5. Objetivo
Temas
III. Transferencia de calor.
15
10
25
El alumno determinará la capacidad calorífica de una fuente de
energía, para identificar su potencial energético
Saber
Saber hacer
Ser
Conceptos
Fundamentales
Definir los conceptos de Calcular la
cuerpo negro,
transferencia de calor
conducción, convección, en sistemas térmicos
convección forzada y
radiación.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Propiedades
térmicas
Clasificar los materiales
en base a sus
propiedades térmicas
(adiabáticos, diatérmicos
y aislantes).
Seleccionar los
materiales adecuados
para el sistema
térmico, de acuerdo
con sus propiedades.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Radiación
Describir el espectro
electromagnético de la
luz.
Determinar la
capacidad calorífica de
la fuente de energía
(Convencional y/o
renovable).
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Explicar las leyes de
Kirchoff del cuerpo
negro.
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TÉRMICA
Proceso de evaluación
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
Elaborará, a partir de un
caso de energía convencional
y uno de energía renovable,
un reporte que contenga la
siguiente información:
1. Identificar los fenómenos de
conducción, convección y
radiación (Ley de Kirchoff), en
sistemas de transferencia de
calor.

2. Analizar las propiedades
térmicas de los materiales.


Descripción de los
fenómenos de
transferencia de calor que
se presentan.
Materiales y sus
características térmicas.
Memoria del cálculo de la
capacidad calorífica de la
fuente de energía.
Instrumentos y tipos de
reactivos
Reporte
Lista de cotejo
3. Relacionar las propiedades
térmicas de los materiales con
sus aplicaciones.
4. Comprender el fenómeno del
espectro electromagnético de la
luz para su aprovechamiento
térmico.
5. Determinar la capacidad
calorífica de una fuente de
energía.
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Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Equipos colaborativos
Solución de problemas
Practicas en laboratorio
Medios y materiales didácticos
Pizarrón
Pintarrón
Rota folios
Cañón
PC con software relacionado a la asignatura
Internet
Instrumentos de medición
Equipo de laboratorio
Herramientas mecánicas.
Materiales (espejos, fibra de vidrio,
poliuretano, pinturas, lupas, policarbonato).
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
X
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TÉRMICA
UNIDADES TEMÁTICAS
1.
2.
3.
4.
Unidad Temática
Horas Prácticas
Horas Teóricas
Horas Totales
5. Objetivo
Temas
IV. Mecánica de fluidos.
22
8
30
El alumno seleccionará un sistema de bombeo, para satisfacer
las necesidades del proceso.
Saber
Fluidos
estáticos
Describir el
procedimiento y
fórmulas para calcular la
presión promedio,
presión atmosférica
estándar y presión
hidrostática.
Fluidos
dinámicos
Describir los conceptos
de golpe de ariete,
cavitación, presión de
vapor, principio de
continuidad, ecuación de
Bernoulli y ecuación de
cargas.
Saber hacer
Ser
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
Seleccionar el equipo
de bombeo
interpretando la curva
de carga y capacidad
del fabricante.
Proactivo
Responsabilidad
Iniciativa
Puntualidad
Crítico
Analítico
Trabajo en equipo
Toma de decisiones
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Proceso de evaluación
Instrumentos y tipos de
reactivos
Elaborará, a partir de un
1. Interpretar los conceptos
Reporte
caso, un reporte de selección relacionados con la mecánica de Lista de cotejo
de un sistema de bombeo
fluidos.
que contenga:
2. Comprender los procesos y
 Memoria de cálculo (por principios de la mecánica de los
fluidos.
la ecuación de Bernoulli
 Cálculo y por cargas
3. Identificar las características
separadas)
de los sistemas de bombeo.
 Curva de carga y
capacidad del fabricante
4. Comprender el procedimiento
con interpretación.
para el cálculo de sistemas de
 Equipo seleccionado
bombeo.
Resultado de aprendizaje
Secuencia de aprendizaje
5. Seleccionar los equipos de
bombeo.
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Proceso enseñanza aprendizaje
Métodos y técnicas de enseñanza
Equipos colaborativos
Solución de problemas
Aprendizaje basado en proyectos
Medios y materiales didácticos
Pizarrón
Pintarrón
Rota folios
Cañón
PC con software relacionado a la asignatura
Internet
Instrumentos de medición
Equipo de laboratorio
Espacio Formativo
Aula
Laboratorio / Taller
Empresa
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TÉRMICA
CAPACIDADES DERIVADAS DE LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES A LAS QUE
CONTRIBUYE LA ASIGNATURA
Capacidad
Criterios de Desempeño
Proponer acciones que conlleven a
eficientar el consumo energético
considerando los estándares de eficiencia,
cumpliendo los requerimientos de la
organización, de acuerdo a la
normatividad y políticas aplicables, así
como los catálogos de fabricantes y
especificaciones de tecnologías
emergentes para asegurar la eficiencia
energética.
Elabora propuesta que incluya:
Determinar alternativas energéticas
renovables con base en el diagnóstico de
insumos energéticos, la normatividad
oficial mexicana y políticas de la empresa,
para realizar propuestas con enfoque
sustentable.
Emite un dictamen técnico de la selección del
sistema de energía renovable a utilizar con base
en el análisis de:
ELABORÓ: COMITÉ DE DIRECTORES DE LA CARRERA DE
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- Cuadro comparativo indicando las deficiencias
energéticas a corregir.
- Especificaciones técnicas de equipo.
- Análisis de costos.
- Condiciones de configuración y operación.
- Recomendaciones para la eficiencia energética.
* Información Geoestadística.
* Resultados del diagnóstico de insumos
energéticos.
* Justificación de los criterios de sustentabilidad.
F-CAD-SPE-23-PE-XXX
TÉRMICA (APLICACIONES TERMOFLUÍDICAS)
FUENTES BIBLIOGRÁFICAS
Autor
Año
Título del
Documento
Ciudad
País
Editorial
Karl W. Böer
and John
Duffie
(2003)
Adavaces in solar
energy
Boulder,
Colorado
EEUU
Board
J. M. Smith,
H. C. Van
Ness
(1987)
Chemical Engineering
New York
EEUU
McGraw-Hill
Yunus A.
Cengel
(2004)
Transferencia de Calor
New York
EEUU
McGraw-Hill
Termodinámica para
ingenieros
New York
EEUU
McGraw-Hill
Merle C.
Potter, Craig
W. Somerton
J. P. Holman
(1998)
Heat transfer
New York
EEUU
McGraw-Hill
J.M.
Hernández
Krahe. UUDD.
5ª y 6ª.
(1976)
Mecánica de Fluidos y
Máquinas Hidráulicas
New York
EEUU
UNED
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