Datos de la asignatura:

                                 Nombre de la asignatura:
Termodinámica

                                     Clave de la asignatura: EMB - 9337

                                Horas teoría - practica - créditos: 4 - 0 - 8


Ubicación de la asignatura:
       a) Relación con otras asignaturas del plan de estudios
                                             Anteriores

        Ing. electromecánica:


Química                             - Estequiometria
                                         - Tabla periódica de los elementos

Matemáticas I                     - Calculo diferencial e integral
                                          ( derivadas parciales )
                                    
Matemáticas IV                   - Ecuaciones diferenciales

                                           
Posteriores
Transferencia de calor         - Conducción, convección y radiación

Motores de combustión       - Ciclos
Interna y compresores

Generadores de vapor          - Ciclo Rankine

Aire acondicionado              - Ciclo de refrigeración
y refrigeración



      
b) Aportación de la asignatura al perfil del egresado

       
Ing. electromecánica

Proporciona los fundamentos para su aplicación en los sistemas térmicos, tales como:
Maquinas térmicas, equipos, ciclos, etc.



                                      
  CONTENIDO:



Unidad No.1.- Dimensiones y unidades

1.1.- Dimensiones
1.2.- Sistema de unidades
1.3.- Evolución del Sistema de Unidades
1.4.- Unidades del Sistema Ingles e Internacional
1.5.- Homogeneidad dimensional



Unidad No.2.- Conceptos básicos y definiciones

2.1.- Energía y termodinámica
2.2.- Definiciones
2.2.1.- Sistemas
2.2.2.- Estado, proceso, trayectoria, ciclo
2.2.3.- Propiedad, propiedad extensiva, propiedad intensiva, propiedad  
            especifica                              
2.3.- Propiedades
2.3.1.- Densidad, volumen especifico, peso especifico y gravedad
           especifica
2.3.2.- Presión, presión absoluta, presión atmosférica, presión
           manometrica y presión de vacío
2.4.- La ley cero de la termodinámica
2.4.1.- Equilibrio térmico
2.4.2.- Escalas de temperatura
2.5.- El principio de la conservación de la masa
2.6.- Formas de energía
2.6.1.- Energía cinética
2.6.2.- Energía potencial
2.6.3.- Energía interna
2.6.4.- Trabajo
2.6.4.1.- Trabajo en un sistema cerrado sin fricción
2.6.4.2.- Trabajo en un sistema abierto en estado estable sin fricción con
               una entrada y una salida de flujo
2.6.4.3.- Otras formas de trabajo ( en una celda química, en un sólido   
               elástico, de magnetización y polarización, etc. )                      
2.6.5.- Calor



Unidad No.3.- La primera ley de la termodinámica

3.1.- Sistema operando cíclicamente
3.2.- Sistema cerrado desarrollando un proceso
3.3.- Sistema abierto operando en estado estable, con una entrada y una
         salida de flujo
3.4.- Formulación general de la primera y segunda ley de la
        termodinámica
3.5.- Maquinas térmicas y eficiencia
3.6.- Refrigeradores y coeficientes de funcionamiento



Unidad No.4.- Fases de las sustancias puras

4.1.- Principio de estado
4.2.- Definiciones
4.2.1.- Sustancia pura
4.2.2.- Fase
4.3.- Diagrama de fases de una sustancia pura
4.3.1.- Punto triple
4.3.2.- Punto critico
4.3.3.- Cambios de fase
4.4.- Diagramas presión - volumen y presión - entalpia
4.5.- Tablas de propiedades termodinamicas
4.6.- Calores específicos
4.7.- Sustancias incompresibles



Unidad No.5.- Ecuaciones de estado

5.1.- El gas ideal
5.1.1.- Ecuación
5.1.2.- Ley de Joule
5.1.3.- Calores específicos
5.1.4.- Comportamiento p-v-T de un gas ideal con calores específicos
            constantes durante un proceso adiabatico y sin fricción                                  
5.1.5.- Procesos politropicos
5.2.- El factor de compresibilidad
5.2.1.- Definición
5.2.2.- Propiedades reducidas
5.2.3.- Ley de los estados correspondientes
5.2.4.- Gráfica del factor de compresibilidad generalizado
5.3.- La ecuación de Van der Waals
5.3.1.- Ecuación
5.3.2.- Evaluación de las constantes
5.4.- Otras ecuaciones de estado



Unidad No.6.- La segunda ley de la termodinámica

6.1.- Axiomas de Clausius y de Kelvin - Planck
6.2.- Procesos reversibles y procesos irreversibles
6.3.- Fricción
6.4.- El principio de Carnot
6.5.- El ciclo de Carnot
6.6.- Otros ciclos reversibles



Unidad No.7.- Entropía

7.1.- Desigualdad de Clausius
7.2.- Definición de entropía
7.3.- Ecuaciones Gibbsianas
7.4.- Diagramas temperatura - entropía y entalpia - entropía
7.5.- Principios de incremento de entropía
7.6.- Eficiencia térmica de turbinas, compresores, etc.
7.7.- Balance general de entropía




Aprendizajes requeridos:

Ing. electromecánica

Geometría analítica, calor, trabajo, temperatura, energía cinética, energía potencial, presión, sistemas de unidades, leyes de los gases ideales, numero atómico, masa atómica, masa molecular, ecuación de estado del gas ideal.


Sugerencias didácticas:

- Aunque se le dará prioridad al uso del sistema internacional de unidades en la solución de    
   problemas, se utilizara también el sistema ingles
- Que el Alumno elabore una investigación documental sobre la historia de la termodinámica
- Que el Alumno investigue sobre el papel que desempeña la energía en el desarrollo tecnológico
- Que las definiciones, conceptos y leyes presentadas en el programa se discutan en una dinámica       grupal
- Que el Maestro presente la deducción completa de las ecuaciones correspondientes a los temas
   tratados en el curso
- Que el Maestro y los Alumnos resuelvan problemas que involucren balances de masa y energía, y
   determinación de propiedades con diferentes substancias termodinamicas, y en diferentes
   sistemas ( turbinas, compresores, bombas, intercambiadores, toberas, difusores, etc.… )
- Que el Maestro y los Alumnos resuelvan problemas que involucren balances de masa y energía, 
   determinación de propiedades, y balances de entropía
- En los problemas propuestos, el Alumno presentara los procesos en diagramas termodinamicos (
   pv, TS, pH, HS, etc.… )
- Que el Maestro asigne problemas para que el Alumno a través del análisis termodinámico,
   determine si es posible o imposible su solución. En este curso todos los problemas tienen
   solución.
- Que el Alumno realice una recopilación de tablas y diagramas, de propiedades de diferentes
   substancias.


Sugerencias de evaluación:

- Si existe mas de un Maestro impartiendo la materia, se aplicara un examen Departamental
- Los problemas de los exámenes escritos deberán ser congruentes, con el objetivo Educacional de
   cada unidad
- Que los problemas planteados en los exámenes, involucren la aplicación de los temas tratados en
   las unidades anteriores
- Que en los exámenes no se pregunten definiciones, sino que se busque su aplicación en la
   solución de los problemas propuestos
- Revisión y discusión de problemas propuestos por el Maestro
- Participación del Alumno en el salón de clase
- Informes de las investigaciones documentales solicitadas por el Maestro
- Se sugiere que se apliquen cinco exámenes escritos, y que en el quinto examen se agrupen las
   unidades V y VI




Bibliografía:

1.- Balzhiser R.E., y M.R. Samuels
Termodinámica para Ingenieros
Edit. Prentice-Hall
Colombia, 1979, 610 p

2.- Black W. Z. y J. G. Hartley
Termodinámica
Edit. CECSA
México, 1989, 886 p

3.- Burghardt M.D.
Ingeniería termodinámica 2da. Edición
Edit. Harla
México, 1984, 558 p

4.- García - Colín, S
De la maquina de vapor al cero absoluto
Fondo de Cultura Económica - SEP
México, 1986, 148 p ( Colección la Ciencia desde México )

5.- Holman, J.P.
Termodinámica
Edit. McGraw Hill
Colombia, 1975, 518 p

6.- Keeman, J.H
Steam Tables, International Edition
Edit. Wiley
U.S.A., 1979, 162 p

7.- Manrrique, J.A., y R.S. Cárdenas
Termodinámica
Edit. Harla
México, 1981, 338 p

8.- Polo Encinas Manuel
Energéticos y Desarrollo Tecnológico
Edit. Limusa
México, 1979, 2273 p

9.- Reynolds, W.C., y H.C. Perkins
Ingeniería termodinámica
Edit. McGraw Hill
México, 1980, 712 p

10.- Van Wylen, G.J. y R.E., Sonntag
Fundamentos de Termodinámica
Edit. Limusa
México, 1982, 734 p

11.- Wark, K.
Termodinámica
Edit. McGraw Hill
México, 1985, 905 p

12.- Howell, J.R., y R.O. Buckius
Principios de termodinámica para Ingeniería
Edit. McGraw Hill
México, 1990, 713 p













                                                               

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