Termodinámica

Información Básica

  • Código y Nombre: 300IGQ001, Termodinámica.
  • Créditos y horas de contacto: 3 créditos, 64 horas en el semestre.
  • Nombre del profesor o coordinador del curso: Jorge Francisco Estela.
  • Prerrequisitos: Física Térmica y Ondulatoria.
  • Tipo de curso: Abierto

Textos del Curso

  • R.E. Sonntag, C. Borgnakke, G.J. Van Wylen, Fundamentals of Thermodynamics, Fifth Edition, John Wiley & Sons, 1998

Material suplementario

  • Y.A. Cengel, M.A. Boles, Termodinámica, 5a Edición, McGraw-Hill Inter- americana, 2006.
  • J.R. Howell, Richard O. Buckius, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, McGraw-Hill, 1987.
  • J.B. Jones, G.A. Hawkins, Engineering Thermodynamics, An Introductory Textbook, Second Edition, John Wiley & Sons, 1986.
  • J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott, Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, Fifth Edition, McGraw-Hill Book Company, 1996.

Información específica del curso

  • En este curso se presentan los fundamentos de la termodinámica clásica y su aplicación en el contexto de ingeniería. A partir de los conceptos termodinámicos fundamentales y de la aplicación de la primera y segunda leyes de la termodinámica para sistemas cerrados y de flujo, los estudiantes podrán calcular los requerimientos de energía y evaluar su disponibilidad y degradación en una amplia variedad de aplicación de interés para la ingeniería de procesos (flujo de fluidos, transferencia de calor, generación de potencia, refrigeración, acondicionamiento de aire y calefacción, motores de combustión interna, turbinas de gas).

Objetivos específicos del curso

Objetivos de aprendizaje:
  • Identificar la definición y alcances de la termodinámica.
  • Identificar las definiciones de conceptos termodinámicos fundamentales: sistema, volumen de control, estado y propiedades termodinámicas, equilibrio termodinámico, reversibilidad, temperatura, trabajo, energía, potencia, calor, entalpía, capacidad calorífica y entropía.
  • Identificar el estado de una sustancia pura dadas sus variables de estado.
  • Calcular balances de energía en sistemas cerrados y de flujo.
  • Calcular balances de entropía en sistemas cerrados y de flujo.
  • Analizar la eficiencia termodinámica de procesos.
  • Calcular el rendimiento térmico de ciclos de potencia y de refrigeración.
Relación con los resultados de programa
Resultados de Programa
A B C D E F G H I J K
Relevancia 3 2 3 2 2 3 3 2

1: baja relevancia; 2: media relevancia; 3: alta relevancia.

Topicos del Curso

  • Termodinámica clásica y termodinámica estadística.
  • Sistema termodinámico y volumen de control.
  • Propiedades y estado termodinámico.
  • Equilibrio termodinámico, procesos cuasi-estáticos y procesos reversibles.
  • Presión, temperatura, ley cero de la termodinámica, escalas de temperatura.
  • Trabajo, trabajo en la frontera móvil, energía, potencia, calor.
  • Sustancias puras, sustancias simples compresibles, regla de las fases.
  • Comportamiento presión-volumen-temperatura de sustancias puras.
  • Primera ley de la termodinámica para un ciclo y un cambio de estado.
  • Energía interna, entalpía, capacidades caloríficas.
  • Balances de energía para sistemas cerrados y volúmenes de control.
  • Segunda ley de la termodinámica, enunciados de Kelvin-Planck y de Clausius.
  • Ciclo de Carnot, teorema de Carnot, escala termodinámica de temperaturas.
  • Desigualdad de Clausius, entropía, principio de incremento de la entropía.
  • Balances de entropía para procesos cerrados y volúmenes de control.
  • Trabajo reversible, disponibilidad y eficiencia de segunda ley.
  • Ciclos de potencia (Rankine, Brayton, Otto, Diesel), ciclos de regeneración y recalentamiento, ciclos de refrigeración, selección de refrigerantes.
 
pregrados/dptocivileindustrial/termodinamica.txt · Última modificación: 2014/07/11 11:57 por lsosorio
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