TERMODINAMICA

IDENTIFICACION (MARZO 2004)

1. Nombre de la asignatura 2. Código 3. Régimen 4. Créditos

TERMODINAMICA Semestral Cuatro

5. Prerrequisitos 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.

8. Cuadro de unidades Nº de horas

Nº Nombre de la unidad T P L

1ª Introducción. 9 4 2

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

10ª Termoquímica y química de la combustión. 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,

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